EDA课程设计报告书病房呼叫系统

PAGE11EDA课程设计报告书病房呼叫系统EDA课程设计报告书题目：病房呼叫系统姓名：班级：学号：成绩：一、设计题目及要求题目：病房呼叫系统要求：1．用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1~5优先级依次降低；2．用一个数码管显示呼叫信号的号码；没信号呼叫时显示0；又多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）；3．凡有呼叫发出5秒的呼叫声；4．对低优先级的呼叫进行存储，处理完高优先级的呼叫，再进行低优先级呼叫的处理二、设计过程及内容（包括eq\o\ac(○,1)总体设计的文字描述，即由哪几个部分构成的，各个部分的功能及如何实现方法；eq\o\ac(○,2)主要模块比较详尽的文字描述，并配以必要的图片加以说明，但图片数量无需太多）1．设计概括：将设计分为三个模块信号存储模块（storage），显示模块（show）和蜂鸣时间控制模块(speaker)。信号存储模块通过D触发器对信号进行存储，用复位信号对信号进行复位。显示模块通过74148优先译码器对信号进行优先译码，使优先级高的译码输出，在BCD七段显示数码管中显示。时间控制模块通过用计数器对蜂鸣器的响铃时间进行控制（5秒）。2．模块分析：（1）信号存储模块用五个D触发器实现对输入信号的存储，patient1－patient5表示一号病房至五号病房的呼叫信号。nurse1－nurse5为清零信号，用于对呼叫信号进行复位。开关及复位信号都采用低电平有效。当patient有低电平输入时，经过一个非门，变为高电平，上升沿动作，使D触发器工作。因为D接高电平，所以Q输出高电平。只要未复位，Q一直输出为高电平，使信号得以存储于num1－num5输出端，进入show模块。nurse复位，使D触发器清零，则不再显示呼叫信号。同时，patient1—patient5通过与非门连接构成了speaker模块的信号输入，只要任意病房呼叫（低电平信号输入），signal就输出高电平，信号进入speaker模块。信号存储模块的电路结构图仿真波形图：如图所示1.5us时patient4有信号输入num4输出高电平并保存信号，直到6.0us时nurse4将其复位。（2）显示模块本模块采用74148和7448共同完成显示任务，考虑到74148为优先编码器，以低电平有效，且编出的为反码，所以patient1—patient5分别接在了6--2端，本系统中每次要求显示一个优先级高的数字，所以译出的反码可以直接接在7448七段显示译码器中，实现显示功能。显示模块电路结构图：仿真波形图：如图3.5us时num1和num2同时有信号输入l1和l2亮，七段显示译码器显示1。（3）蜂鸣器时间控制模块声音频率采用366Hz，响铃5秒需要366*5=1830个时钟信号，将其换算为十六进制为726H，所以采用三个74161实现计数功能。当有信号输入时蜂鸣器发声，同时计时器开始工作，当5秒时，计数器清零，停止发声。时间控制模块电路图：仿真波形图：（4）病房呼叫总系统仿真波形图：如图所示1.5us时patient1-patient3同时呼叫l1-l3亮七段显示译码器显示1，蜂鸣报警，报警维持5秒，直到nurse清零显示译码器显示0。三、设计结论（包括设计过程中出现的问题；对EDA课程设计感想、意见和建议）我抽到的课题相对比较简单吧，但设计中间也出现了很多问题。起初不知道怎么把信号存储起来，当有多个信号同时呼叫时，显示优先级最高的信号，但是如果不存储，当处理完优先级高的信号就不会自动显示下一个优先级信号，想了很久在做类似课题同学指点下才茅塞顿开。当把所有的都设计完仿真也正确时又出现了问题，实际下载到实验箱上蜂鸣时间总是不对，有时长有时短，起初以为是缺少仿抖动电路，但使用的开关不是按键的，所以排除了这种可能。自己实在找不出原因，只好请老师帮忙才解决是因为仿真时间设的太短。总的来说，这个实验很有意义，在学习和实验中熟悉了比较常用的仿真软件，也训练了一些电子电路设计的思维，对我们的动手能