設(shè)計(jì)一個(gè)病人呼叫大夫的電路參考模板

1、設(shè)計(jì)一個(gè)病人呼叫大夫的電路3 電路設(shè)計(jì)1病人呼叫大夫的電路設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)· 設(shè)計(jì)8個(gè)病人呼叫大夫的電路，0號(hào)病人病情最輕，7號(hào)最重，病情最重的病人優(yōu)先級(jí)最高；· 8個(gè)病人按照優(yōu)先級(jí)的高低得到響應(yīng)，即兩人或兩人以上同時(shí)呼叫大夫，至相應(yīng)最重病人的呼叫請(qǐng)求，呼叫時(shí)用蜂鳴器發(fā)聲，同時(shí)顯示病人的號(hào)碼；· 通過撥碼開關(guān)手動(dòng)模擬8個(gè)病人的呼叫；· 按照以上技術(shù)要求設(shè)計(jì)電路，對(duì)設(shè)計(jì)的電路用Multisim仿真。1.2實(shí)驗(yàn)原理及思路分路· 當(dāng)某一路有呼叫信號(hào)輸入時(shí)，該信號(hào)會(huì)被送到優(yōu)先編碼器中進(jìn)行編碼，編碼器信號(hào)通過鎖存器經(jīng)鎖存后輸入到譯碼器，然后譯碼器在輸出

2、到顯示電路，顯示這一路的編號(hào)同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，狀態(tài)可以手動(dòng)通過按鍵消除。當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上按鍵同時(shí)輸入時(shí)，顯示電路會(huì)顯示優(yōu)先級(jí)高的編號(hào)同時(shí)蜂鳴器報(bào)警。· 用撥碼開關(guān)作為8間病房的求助按鈕，從上而下分別用0、1、2、3、4、5、6、7來控制。當(dāng)有病人按下求助按鈕時(shí)，則74ls148D的GS輸出端為高電平，其端接反相器，去推動(dòng)晶體管使蜂鳴器發(fā)聲，以提醒大夫有病人呼叫，并用LED數(shù)碼管顯示該病人的房間號(hào)。3） 考慮到病人的呼叫有優(yōu)先級(jí)之分，可以使用優(yōu)先編碼器74LS148來區(qū)分病人的優(yōu)先級(jí)。1.3 74ls148編碼器在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上編碼信號(hào)。在同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上

3、輸入信號(hào)時(shí)，優(yōu)先編碼器只按優(yōu)先級(jí)高的輸入信號(hào)編碼，優(yōu)先級(jí)低的信號(hào)則不起作用。74ls148編碼器的真值表格1示：1 / 9由74ls148真值表可列輸出邏輯方程為：1.4電路圖及仿真結(jié)果病人呼叫大夫的電路連接如圖表1示：圖表 1此單元電路進(jìn)行仿真測試，如圖，當(dāng)按下4鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示數(shù)字4，對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)的按鍵，同時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。同上對(duì)其他按鍵進(jìn)行仿真測試，得到的結(jié)果與期望值一致，因此表明設(shè)計(jì)的電路原理正確，元器件選擇恰當(dāng)，參數(shù)選擇合理。2加法電路的設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)· 2個(gè)無符號(hào)4位二進(jìn)制數(shù)相加，其和不大于15；· 要求加數(shù)及和均以十六進(jìn)制數(shù)的形式顯示；· 通過2個(gè)撥

4、碼開關(guān)控制改變2個(gè)加數(shù)的大小；· 當(dāng)和大于15時(shí)，說明有進(jìn)位，用邏輯探針點(diǎn)亮進(jìn)行指示。2.2實(shí)驗(yàn)原理及框圖· 2個(gè)無符號(hào)4位二進(jìn)制數(shù)想加可以使用芯片74ls283，74ls283芯片的管腳圖如圖表2：· 圖表 2· 2個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)分別從A4A1和B4B1輸入，其和從SUM_4SUM_1輸出，因?yàn)檩敵鲆彩且粋€(gè)二進(jìn)制數(shù)，因此輸出的最大值為15，當(dāng)2個(gè)輸入二進(jìn)制數(shù)之和大于15時(shí)，將從C4輸出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)。· 用撥碼開關(guān)產(chǎn)生2個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)，分別接入到74LS283管腳圖73LS283 的兩個(gè)輸入端，邏輯探針與芯片的C4口連接，當(dāng)有進(jìn)位輸出時(shí)，邏輯

5、探針將點(diǎn)亮。輸入信號(hào)和輸出信號(hào)同時(shí)與十六進(jìn)制顯示芯片連接，顯示成十六進(jìn)制形式。2.3電路圖及仿真結(jié)果· 兩個(gè)輸入的二進(jìn)制數(shù)是3、2對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)也是3、2，則和為5，沒有向高位的進(jìn)位。指示燈不亮。如圖表3：圖表 3 · 兩個(gè)二進(jìn)制輸入數(shù)是4、d對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是4、13，即和為17，有向高位的進(jìn)位。指示燈亮。如圖表4示：圖表 4 3用74LS90實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與顯示3.1設(shè)計(jì)任務(wù)· 以0，1，2，.，9為計(jì)數(shù)順序；· 以0，2，4，6，8，1，3，5，7，9為計(jì)數(shù)順序。3.2 74LS90的邏輯功能通過不同的連接方式，74LS90可以實(shí)現(xiàn)四種不同的

6、邏輯功能；而且還可借R0(1)、R0(2)對(duì)計(jì)數(shù)器清零，借助S9(1)、S9(2)將計(jì)數(shù)器置9。其具體功能詳述如下：· 計(jì)數(shù)脈沖從CP1輸入，QA作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。· 計(jì)數(shù)脈沖從CP2輸入，QDQCQB作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。· 若將CP2和QA相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端，則構(gòu)成異步8421BCD碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。· 若將CP1與QD相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP2輸入，QA、QD、QC、QB作為輸出端，則構(gòu)成異步5421BCD碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。74LS90的功能表如表格2所示：表格 2 將74LS90的

7、輸出QA與輸入INB相接，構(gòu)成8421BCD碼計(jì)數(shù)器；將輸出QD與輸入INA相接，構(gòu)成5421BCD碼計(jì)數(shù)器。8421BCD碼計(jì)數(shù)器和5421BCD碼計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)順序如表格3和表格4所示：表格 3表格 4 由表格和表格4可知，將74LS90的輸出QA與輸入INB相接時(shí)，74LS90的計(jì)數(shù)順序?yàn)?、1、2、3、4、5、6、7、8、9。將74LS90輸出QD與輸入INA相接時(shí)，74LS90的計(jì)數(shù)順序?yàn)?、2、4、6、8、1、3、5、7、9，正好符合設(shè)計(jì)要求。3.3.3電路仿真· 將74LS90N的INB和QA相連，計(jì)數(shù)脈沖由INA輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端，R01、R02、R91、R92同時(shí)接地，則構(gòu)成異步8421BCD碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。如圖表5所示：圖表 5將74LS90N的INA和QD相連，計(jì)數(shù)脈沖由INB輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端，R01、R02、R91、R92同時(shí)接地，則構(gòu)成異步5421BCD碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。如圖表6所示： 圖表 6 3.4數(shù)碼管顯示控制電路的設(shè)計(jì)3.4.1設(shè)計(jì)任務(wù)使用器件74LS00（二輸入與非門）、74LS10（四輸入與非門）、74LS47（七段譯碼器）、74LS90（二-五-十