數(shù)電課程設(shè)計(jì)—醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)資料

1、數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)總體思路 22. 基本原理與框圖 23. 總電路圖 4二、單元電路設(shè)計(jì) 51信號鎖存電路 52. 優(yōu)先編碼電路 73. 顯示電路 94. 邏輯控制及復(fù)位電路 9三、附錄 12、設(shè)計(jì)總體思路1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求根據(jù)要求設(shè)計(jì)一個醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)。具體要求如 下：1、當(dāng)病人緊急呼叫時，能顯示病人的編號；2、根據(jù)病人病情設(shè)置優(yōu)先級別。當(dāng)有多人呼叫時，病 情嚴(yán)重著優(yōu)先；3、醫(yī)務(wù)人員處理當(dāng)前最高級別病人的呼叫后，系統(tǒng)按 優(yōu)先級別顯示其它呼叫病人的編號。2.基本原理與框圖系統(tǒng)可由信號呼叫鎖存、優(yōu)先編碼、顯示電路及邏輯控 制清除電路等幾部分組成。系統(tǒng)首先通過不同的按鈕開關(guān)接受不同的

2、呼叫信號，并 將其對應(yīng)信號鎖存在與之相對應(yīng)的D觸發(fā)器中，然后將這些 呼叫信號傳到8路優(yōu)先編碼器，編碼器再根據(jù)觸發(fā)器中信號優(yōu)先級的高低依次對這些信號進(jìn)行編碼，然后將當(dāng)前最高優(yōu) 先級別的信號顯示出來。醫(yī)務(wù)人員根據(jù)當(dāng)前顯示病人編號進(jìn)行處理，處理一個按 一下控制開關(guān)，則可清除當(dāng)前處理的病人并顯示下個次要優(yōu) 先級別的病人，清除的原理就是：每當(dāng)按一下復(fù)位按鈕就會 產(chǎn)生一個上升沿脈沖，使計(jì)數(shù)器置數(shù)，并將當(dāng)前顯示的數(shù)通 過計(jì)數(shù)器輸入到譯碼器中，與之對應(yīng)輸出一個低電平信號最 為觸發(fā)器清零信號。此時，顯示器中顯示的是次級編碼信號。 同理將依次處理完畢，最后全部處理完后將顯示零。呼叫信號信號鎖存/1" 就

3、先編碼 L 二逬制譯瑪顯示謹(jǐn)輯控制系統(tǒng)工作的原理圖框圖3.總電路圖根據(jù)系統(tǒng)需要及電路的框圖可用EWB仿真軟件做出總電路圖：FCLK儼爲(wèi)17416012KJ89:eI 斗7404河IESpace°VCC5 EO6 GS13吃i ftio(KD細(xì)74143斗1AVCC1Y313洶&Y ¥上-一3A5Y103Y軸9OIL4Y£1CLF VCCID ECLR >1CLK 2E1PRE' 2CLK<IQ EPRE7 哄 2QGKD 西6c A B c B T B aaaQJ/QNA V R Eln Ek p d clclaecdehqn1

4、3;J15r114a13312*115 、-JLdb £0cYI)Ylr3Y3糊Y5怖>器17氓 AHBCGGGYG醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)總電路圖、單元電路設(shè)計(jì)1.信號鎖存電路此系統(tǒng)所用D觸發(fā)器為74LS74 ,當(dāng)預(yù)置端及清除端均為 高電平且當(dāng)CLK上升沿時將輸入信號D鎖存在Q中的功能， Q=B這里我們所使用的為Q端，首先使Q為高電平，當(dāng)輸入 一個上升沿脈沖時Q變?yōu)榈碗娖健?4LS74功能表如下:輸入輸出預(yù)置清 除時鐘DQQSD*RD'CP01xx1010xx0100xx111111011001110x保74LS74鎖存部分電路圖如下:1CLRJ

5、 VCC - -ID 2CLR1 > »1CLK 2D -1PREJ eCLK<- IQ £PREf >* ® 2Q - -gnp a? >7474此電路使用了 2個74LS74雙D觸發(fā)器4個輸入端分別 代表4個病人，是先把D端置高電平，當(dāng)給了時鐘CP后，Q 端出高電平1，Q端出低電平0,此時的Q低電平可直接作用 于優(yōu)先編碼器的編碼輸入端，使之輸出對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 而當(dāng)譯碼器給了清除端CLR信號0后，Q端出1，利用這點(diǎn) 可以對信號進(jìn)行清除，顯示其它病人的信號。2.優(yōu)先編碼電路此系統(tǒng)所用編碼器為74LS148優(yōu)先編碼器，根據(jù)D觸發(fā) 器傳來的

6、信號進(jìn)行編碼產(chǎn)生一個地址碼再經(jīng)過反相器就可 以在顯示電路中顯示是哪個病人需要護(hù)理了。74LS148編碼器的真值表如下:輸入輸出EII0111213I41516I7A2A1A0GSEO1XXXXXXXX11111011111111111100XXXXXXX0000010XXXXXX01001100XXXXX011010100XXXX0111011100XXX01111100100XX011111101100X0111111110100011111111111074LS148編碼部分電路圖如下:vccMGSgzloAOD1 OJ 1 N 4567EAAG此電路使用了一個74LS148優(yōu)先編碼器，在

7、E1= 0電路 正常工作狀態(tài)下，允許1-4當(dāng)中同時有幾個輸入端為低電平， 即有編碼輸入信號。其中4至1的優(yōu)先權(quán)依次降低，對應(yīng)的 A2、A1、A0三個輸出對應(yīng)的二進(jìn)制代碼。利用這一點(diǎn)，可以將觸發(fā)器中傳來的信號來控制74LS48 七段顯示器譯碼器的消隱端，當(dāng)無病人給信號時，則顯示零。3. 顯示電路根據(jù)優(yōu)先編碼器74LS148的地址碼可以選取接入譯碼 器74LS48，輸出a、b、c、d、e、f、g和七段共陰極顯示器 的相應(yīng)端口相連。一般顯示器元件同時具有譯碼器74LS48功能，只需將 優(yōu)先編碼器74LS148的地址碼輸出的信號經(jīng)過反相器后直接 與顯示器給出的四個端口相連即可。4. 邏輯控制及復(fù)位電路

8、此系統(tǒng)是利用醫(yī)務(wù)人員控制的復(fù)位開關(guān)產(chǎn)生一個上升 沿啟動74LS160使優(yōu)先編碼器輸出的地址碼保持輸出，將這 些地址碼輸入到74LS138譯碼，從而去控制對應(yīng)D觸發(fā)器的 清零端，達(dá)到復(fù)位的目的。74LS160計(jì)數(shù)器的真值表如下:RDLDETEPCPD3D2D1DOQ3Q2Q1Q00XXXXXXXX000010XXDCBADCBA110XXXXXX保持11X0XXXXX保持1111XXXX計(jì)數(shù)0XX1101010101010101 0XXX00000101001110010111011111111111111110 111111110111II1110 111111110 111111110 11

9、1111110 111111110 1111174LS138譯碼器的真值表如下：邏輯控制及復(fù)位清零部分電路圖如下:CLRy VCC >CLK RCOAQABQBCQCDQDENP EhJTGND LQM'rccYOYlY2Y3黑Y6A BDABCGSG2G1Y7374LS160為異步清零計(jì)數(shù)器，即CLR端輸入低電平，不 受CP控制，輸出端立即全部為低電平。74LS160還具有同步預(yù)置功能，在CLR端無效時，LOAD 端輸入低電平，在時鐘共同作用下，CP上跳后計(jì)數(shù)器狀態(tài)等 于預(yù)置輸入DCBA即所謂“同步”預(yù)置功能。此系統(tǒng)利用的 是74LS160置數(shù)功能。74LS138為3線8線譯碼器，當(dāng)一個選通端G1為高 電平，另兩個選通端G2A和G2B為低電平時，可將地址端（A、 B、C）的二進(jìn)制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。如上圖，74LS148優(yōu)先編碼器的地址碼通過74LS160的 ABCD輸入端輸入，當(dāng)按下清除開關(guān)產(chǎn)生一個上升沿CP送到 CLK,利用74LS160的同步預(yù)置功能，把74LS160的輸出端 置成與輸入端一