病房呼叫系統(tǒng)

PAGEPAGE2燕山大學(xué)EDA課程設(shè)計報告書題目：病房呼叫系統(tǒng)一、設(shè)計題目及要求1．用1~5個開關(guān)模擬5個病房的呼叫輸入信號，1號優(yōu)先級最高；1~5優(yōu)先級依次降低；2．用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼；沒信號呼叫時顯示0；又多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號，低級別呼叫號用LED指示燈顯示；3．凡有呼叫發(fā)出2秒的呼叫聲，然后重復(fù)播放如下一段音樂，用一個數(shù)碼管顯示樂譜；1155665-4433221-5544332-5544332-附音符頻率表：音調(diào)頻率(Hz)C(高音)261.63x2B493.88A440.00G392.00F349.23E329.63D293.66C261.634.設(shè)置護士按鈕，按下一次，清除當(dāng)前高優(yōu)先級呼叫（即表示處理），并終止演奏。5.有多個呼叫時，先對低優(yōu)先級的呼叫進行存儲，處理完高級別后，數(shù)碼管顯示低級別呼叫號，然后再行處理，依次類推。設(shè)計過程及內(nèi)容（包括eq\o\ac(○,1)總體設(shè)計的文字描述，即由哪幾個部分構(gòu)成的，各個部分的功能及如何實現(xiàn)方法；eq\o\ac(○,2)主要模塊比較詳盡的文字描述，并配以必要的圖片加以說明，但圖片數(shù)量無需太多）4.分頻模塊有很多個，主要是對366Hz分頻和對23.438kHz分頻，分頻模塊主要用到了74160計數(shù)器，通過給置數(shù)端進行置數(shù)，得到所需要的進制數(shù)，例如對366Hz進行366分頻，就可以用設(shè)計一個366進制的計數(shù)器，得到1Hz的頻率，但是經(jīng)過實際仿真的時候，發(fā)現(xiàn)設(shè)計成367進制時，頻率更接近1Hz。下圖給出了一個366分頻，其它分頻電路類似。5.呼叫2秒也是一個簡單模塊，利用之前的74148優(yōu)先編碼器的EON端，當(dāng)有病房呼叫時，優(yōu)先編碼器開始工作，EON由0變?yōu)?，給了T觸發(fā)器一個上升沿信號，Q端變?yōu)楦唠娖?，控制蜂鳴器發(fā)聲和由74160構(gòu)成的二進制計數(shù)器工作，2秒后，計數(shù)器給出進位信號，使T觸發(fā)器Q端清零，蜂鳴器停止鳴叫。6.自動播放音樂模塊比較復(fù)雜，主要是由3個小模塊構(gòu)成，32位循環(huán)順序脈沖模塊，控制樂譜顯示模塊和分頻模塊。自動播放音樂模塊如下圖：仿真圖：32位循環(huán)順序脈沖發(fā)射器模塊的作用是將自動播放的歌的樂譜，共32個音符，一一選擇出來。先是由一個16Hz的時鐘信號分別接入兩個8進制計數(shù)器（已經(jīng)封裝成模塊），上面的計數(shù)器的功能是得到2Hz的時鐘信號，并控制32位計數(shù)器的脈沖，使得0.5秒一個脈沖，再由32位計數(shù)器，控制兩個74154也就是4-16線的數(shù)據(jù)選擇器。最后使得0.5秒輸出一個音符。而選擇出來的音符則分別接到S0~S5，控制之后的六個音符輸出。下面的一個8進制計數(shù)器和上面8進制計數(shù)器的用與非門接一起，是為了同步輸出。下面的8進制計數(shù)器作用，是為了實現(xiàn)音樂1/8節(jié)拍截斷，7/8拍奏樂。電路圖如下：樂譜顯示模塊采用了74148優(yōu)先譯碼器，通過組合邏輯電路就可顯示樂譜，最后再接在數(shù)碼管上就行。音符的頻率模塊，是采用對23.438kHz分頻，用兩片74160來構(gòu)成6個不同的計數(shù)器，得到相應(yīng)頻率，在總頻率后加一個T觸發(fā)器是為了調(diào)節(jié)占空比1：1。下面為計算分頻數(shù)：1音分頻23438/261.63/2=452音分頻23438/293.66/2=403音分頻23438/329.63/2=364音分頻23438/349.23/2=345音分頻23438/392.00/2=306音分頻23438/440.00/2=27這樣將對應(yīng)的音調(diào)只要把計數(shù)器置成對應(yīng)進制就行了。在運行時，如果前面給是1音，則會給S0一個高電平，對應(yīng)的頻率就會輸出，使喇叭工作。原理圖如下：三、設(shè)計結(jié)論（包括設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題；對EDA課程設(shè)計感想、意見和建議）剛開始拿到題目覺得很簡單，因為之前做過。但是把要求看了才發(fā)現(xiàn)要求變高了。尤其是自動播放音樂模塊，開始不知道怎么分頻。通過不斷上網(wǎng)查閱資料和問老師，才解決了問題。還有就是單個模塊運行和仿真的時候，沒有問題。但是當(dāng)將模塊都封裝一起時，出現(xiàn)了很多的問題，經(jīng)過一一檢查，才發(fā)現(xiàn)出錯的地方。當(dāng)連接實驗箱時，出現(xiàn)了清0端清0后，蜂鳴器仍在工作，經(jīng)過問老師，才發(fā)現(xiàn)是T觸發(fā)器的置0端沒有接控制端。連整體電路的時候，總是會出現(xiàn)各種問題，經(jīng)過我們小組成員的不懈努力，終于找到了解決辦法。課設(shè)