病房呼叫系统

PAGEPAGE2燕山大学EDA课程设计报告书题目：病房呼叫系统一、设计题目及要求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，低级别呼叫号用LED指示灯显示；3．凡有呼叫发出2秒的呼叫声，然后重复播放如下一段音乐，用一个数码管显示乐谱；1155665-4433221-5544332-5544332-附音符频率表：音调频率(Hz)C(高音)261.63x2B493.88A440.00G392.00F349.23E329.63D293.66C261.634.设置护士按钮，按下一次，清除当前高优先级呼叫（即表示处理），并终止演奏。5.有多个呼叫时，先对低优先级的呼叫进行存储，处理完高级别后，数码管显示低级别呼叫号，然后再行处理，依次类推。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）4.分频模块有很多个，主要是对366Hz分频和对23.438kHz分频，分频模块主要用到了74160计数器，通过给置数端进行置数，得到所需要的进制数，例如对366Hz进行366分频，就可以用设计一个366进制的计数器，得到1Hz的频率，但是经过实际仿真的时候，发现设计成367进制时，频率更接近1Hz。下图给出了一个366分频，其它分频电路类似。5.呼叫2秒也是一个简单模块，利用之前的74148优先编码器的EON端，当有病房呼叫时，优先编码器开始工作，EON由0变为1，给了T触发器一个上升沿信号，Q端变为高电平，控制蜂鸣器发声和由74160构成的二进制计数器工作，2秒后，计数器给出进位信号，使T触发器Q端清零，蜂鸣器停止鸣叫。6.自动播放音乐模块比较复杂，主要是由3个小模块构成，32位循环顺序脉冲模块，控制乐谱显示模块和分频模块。自动播放音乐模块如下图：仿真图：32位循环顺序脉冲发射器模块的作用是将自动播放的歌的乐谱，共32个音符，一一选择出来。先是由一个16Hz的时钟信号分别接入两个8进制计数器（已经封装成模块），上面的计数器的功能是得到2Hz的时钟信号，并控制32位计数器的脉冲，使得0.5秒一个脉冲，再由32位计数器，控制两个74154也就是4-16线的数据选择器。最后使得0.5秒输出一个音符。而选择出来的音符则分别接到S0~S5，控制之后的六个音符输出。下面的一个8进制计数器和上面8进制计数器的用与非门接一起，是为了同步输出。下面的8进制计数器作用，是为了实现音乐1/8节拍截断，7/8拍奏乐。电路图如下：乐谱显示模块采用了74148优先译码器，通过组合逻辑电路就可显示乐谱，最后再接在数码管上就行。音符的频率模块，是采用对23.438kHz分频，用两片74160来构成6个不同的计数器，得到相应频率，在总频率后加一个T触发器是为了调节占空比1：1。下面为计算分频数：1音分频23438/261.63/2=452音分频23438/293.66/2=403音分频23438/329.63/2=364音分频23438/349.23/2=345音分频23438/392.00/2=306音分频23438/440.00/2=27这样将对应的音调只要把计数器置成对应进制就行了。在运行时，如果前面给是1音，则会给S0一个高电平，对应的频率就会输出，使喇叭工作。原理图如下：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）刚开始拿到题目觉得很简单，因为之前做过。但是把要求看了才发现要求变高了。尤其是自动播放音乐模块，开始不知道怎么分频。通过不断上网查阅资料和问老师，才解决了问题。还有就是单个模块运行和仿真的时候，没有问题。但是当将模块都封装一起时，出现了很多的问题，经过一一检查，才发现出错的地方。当连接实验箱时，出现了清0端清0后，蜂鸣器仍在工作，经过问老师，才发现是T触发器的置0端没有接控制端。连整体电路的时候，总是会出现各种问题，经过我们小组成员的不懈努力，终于找到了解决办法。课设