数电课程设计：医院病人紧急呼叫系统

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1、湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称医院病人紧急呼叫系统专业自动化班级1291班学号201201029102姓名闵煌炳指导教师曾刚燕2014年4月20日第一章设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）一、设计要求………………………………二、设计总体思路…………………………三、整体设计框图…………………………第二章单元电路设计（各单元电路图）一、信号锁存………………………………二、优先编码………………………………三、进制转换………………………………四、其他器件………………………………五、总电路图………………………………第三章安装、调试步骤一、安装步骤………………………………二、调试

2、步骤………………………………第四章故障分析与电路改进……………第五章总结与体会………………………附录……………………………………评分表……………………………………第一章设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）1.1设计要求：1.当病人出现紧急呼叫时，产生声、光显示，并显示病人的编号（在此设定为3、5、6、7号四个病人，病情依次加重）。2.根据病人病情设置优先级别。当有多人呼叫时，病情严重者优先（7号优先级最高）。3.医护人员处理完当前最高级别的呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的编号。1.2设计总体思路：1.整个系统由信号锁存，信号优先编码，二进制译码，信号显示及逻辑控制清除等几部分组

3、成。2.电路核心部分为优先编码器，当有信号输入时，用触发器锁存相应的按键信号，由优先编码器完成信号优先级的选送，并提供相应的显示输出编码。3.呼叫信号由信号锁存（触发器）进入，再进入优先编码（优先编码器）；同时信号回馈给信号锁存区，循环运作，直至呼叫信号完全提示，同时加入逻辑控制(清0)。4.其中信号锁存用到双D触发器74LS74,优先编码用8-3优先编码器74LS148,二进制译码用3-8二进制译码器74LS138,信号呼入用到六反相器74LS04.1.3整体设计框图第二章单元电路设计（各单元电路图）2.1信号锁存信号锁存用74LS74正边双D触发器，其真值表如下图：其管脚图如下：74L

4、S74双D触发器的动作特点是在选通端接高低不同电平时有不同的作用。由真值表可知：预置端接低电平时，输出端Q为1；预置端接高电平，清零端接低电平时，输出端Q为0；预置端和清零端同时接高电平时，输出端Q与输入端D相同。假设Q的初始状态为低电平，当给SD’一个高电平，输入一个时钟信号时，D触发器被强制翻转，这时Q输出变成高电平，Q’输出为低电平。触发器可以保持信号,同时接受反馈信号，最后还可以实现逻辑清0.此电路先用到2个7474分别代表4个病人，事先把D端接高电平，当给了时钟脉冲CP后，Q端出高电平1，Q’端出低电平0。由于优先编码器74148为低电平输入有效，所以我们要用的为输出端为低电平的

5、Q’。当清除端给触发器RD’（即CLR端）信号0后，Q’端出1，利用这点可以对信号进行清除，接着便会显示次优先级病人的信号。后面还会再用到2个7474锁存由74138出来的信号，用来当作清除开关，利用此信号接至前面2个D触发器的清除端。2.2优先编码在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号，而优先编码器已经将输入信号的优先顺序进行了安排，当同时有几个信号输入时，只对其中优先级最高的那个进行编码输出。在此设计电路中，优先编码器可以用8-3线优先编码器74LS148.其真值表如下：其引脚图如下：由真值表可以看出，在E1＝0时，电路正常工作，0-7输入端当中可以同时有几个输入端为低电平。

6、其中7的优先权最高，0的优先权最低，当7＝0时，无论其它输入端有无信号输入，输出端只给出7的编码，其余的类似。而在本试验中给出的四路信号中4号位的优先给最高，所以事先把I7-I5接高电平，把4号触发器的信号接至I4，3-1号分解接至I3-I1。当4号病人按下按钮（CP）时，I4出0，无论I1-I3出什么信号都只出011，所以I4的优先权最高，同理I3的优先权大于I2，I1的优先权最低。2.3进制转换二进制译码器的输入是一组二进制代码，输出是一组与输入代码一一对应的十进制高低电平信号。由于需要反馈信号，要用2进制进行转换，由此用到3-8二进制译码器74138.二进制译码器的输入是一组二进制代

7、码，输出是一组与输入代码一一对应的十进制高低电平信号。由于需要反馈信号，要用2进制进行转换，由此用到3-8二进制译码器74138.其引脚图如下：其引脚图如下：由功能表中可知：74LS138的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。此电路中，当Y0’出0时就是清除了7号病人的呼叫信号，Y1’Y2’、Y4’出0时分别清除了病人6、5、3号病人的呼叫信号