病房呼叫系統(tǒng)

PAGEPAGE2燕山大學(xué)EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題目：病房呼叫系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)題目及要求1．用1~5個(gè)開關(guān)模擬5個(gè)病房的呼叫輸入信號(hào)，1號(hào)優(yōu)先級(jí)最高；1~5優(yōu)先級(jí)依次降低；2．用一個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫信號(hào)的號(hào)碼；沒(méi)信號(hào)呼叫時(shí)顯示0；又多個(gè)信號(hào)呼叫時(shí)，顯示優(yōu)先級(jí)最高的呼叫號(hào)，低級(jí)別呼叫號(hào)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(lè)，用一個(gè)數(shù)碼管顯示樂(lè)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(hù)士按鈕，按下一次，清除當(dāng)前高優(yōu)先級(jí)呼叫（即表示處理），并終止演奏。5.有多個(gè)呼叫時(shí)，先對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行存儲(chǔ)，處理完高級(jí)別后，數(shù)碼管顯示低級(jí)別呼叫號(hào)，然后再行處理，依次類推。設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容（包括eq\o\ac(○,1)總體設(shè)計(jì)的文字描述，即由哪幾個(gè)部分構(gòu)成的，各個(gè)部分的功能及如何實(shí)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(shuō)明，但圖片數(shù)量無(wú)需太多）4.分頻模塊有很多個(gè)，主要是對(duì)366Hz分頻和對(duì)23.438kHz分頻，分頻模塊主要用到了74160計(jì)數(shù)器，通過(guò)給置數(shù)端進(jìn)行置數(shù)，得到所需要的進(jìn)制數(shù)，例如對(duì)366Hz進(jìn)行366分頻，就可以用設(shè)計(jì)一個(gè)366進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，得到1Hz的頻率，但是經(jīng)過(guò)實(shí)際仿真的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)成367進(jìn)制時(shí)，頻率更接近1Hz。下圖給出了一個(gè)366分頻，其它分頻電路類似。5.呼叫2秒也是一個(gè)簡(jiǎn)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(shí)，優(yōu)先編碼器開始工作，EON由0變?yōu)?，給了T觸發(fā)器一個(gè)上升沿信號(hào)，Q端變?yōu)楦唠娖剑刂品澍Q器發(fā)聲和由74160構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器工作，2秒后，計(jì)數(shù)器給出進(jìn)位信號(hào)，使T觸發(fā)器Q端清零，蜂鳴器停止鳴叫。6.自動(dòng)播放音樂(lè)模塊比較復(fù)雜，主要是由3個(gè)小模塊構(gòu)成，32位循環(huán)順序脈沖模塊，控制樂(lè)譜顯示模塊和分頻模塊。自動(dòng)播放音樂(lè)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(dòng)播放的歌的樂(lè)譜，共32個(gè)音符，一一選擇出來(lái)。先是由一個(gè)16Hz的時(shí)鐘信號(hào)分別接入兩個(gè)8進(jìn)制計(jì)數(shù)器（已經(jīng)封裝成模塊），上面的計(jì)數(shù)器的功能是得到2Hz的時(shí)鐘信號(hào)，并控制32位計(jì)數(shù)器的脈沖，使得0.5秒一個(gè)脈沖，再由32位計(jì)數(shù)器，控制兩個(gè)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(gè)音符。而選擇出來(lái)的音符則分別接到S0~S5，控制之后的六個(gè)音符輸出。下面的一個(gè)8進(jìn)制計(jì)數(shù)器和上面8進(jìn)制計(jì)數(shù)器的用與非門接一起，是為了同步輸出。下面的8進(jìn)制計(jì)數(shù)器作用，是為了實(shí)現(xiàn)音樂(lè)1/8節(jié)拍截?cái)啵?/8拍奏樂(lè)。電路圖如下：樂(lè)譜顯示模塊采用了74148優(yōu)先譯碼器，通過(guò)組合邏輯電路就可顯示樂(lè)譜，最后再接在數(shù)碼管上就行。音符的頻率模塊，是采用對(duì)23.438kHz分頻，用兩片74160來(lái)構(gòu)成6個(gè)不同的計(jì)數(shù)器，得到相應(yīng)頻率，在總頻率后加一個(gè)T觸發(fā)器是為了調(diào)節(jié)占空比1：1。下面為計(jì)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(duì)應(yīng)的音調(diào)只要把計(jì)數(shù)器置成對(duì)應(yīng)進(jìn)制就行了。在運(yùn)行時(shí)，如果前面給是1音，則會(huì)給S0一個(gè)高電平，對(duì)應(yīng)的頻率就會(huì)輸出，使喇叭工作。原理圖如下：三、設(shè)計(jì)結(jié)論（包括設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題；對(duì)EDA課程設(shè)計(jì)感想、意見和建議）剛開始拿到題目覺(jué)得很簡(jiǎn)單，因?yàn)橹白鲞^(guò)。但是把要求看了才發(fā)現(xiàn)要求變高了。尤其是自動(dòng)播放音樂(lè)模塊，開始不知道怎么分頻。通過(guò)不斷上網(wǎng)查閱資料和問(wèn)老師，才解決了問(wèn)題。還有就是單個(gè)模塊運(yùn)行和仿真的時(shí)候，沒(méi)有問(wèn)題。但是當(dāng)將模塊都封裝一起時(shí)，出現(xiàn)了很多的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一一檢查，才發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)的地方。當(dāng)連接實(shí)驗(yàn)箱時(shí)，出現(xiàn)了清0端清0后，蜂鳴器仍在工作，經(jīng)過(guò)問(wèn)老師，才發(fā)現(xiàn)是T觸發(fā)器的置0端沒(méi)有接控制端。連整體電路的時(shí)候，總是會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，經(jīng)過(guò)我們小組成員的不懈努力，終于找到了解決辦法。課設(shè)