病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真

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1、病房呼叫系統(tǒng)一）、設(shè)計(jì)題目：病房呼叫系統(tǒng)二）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、用8個(gè)開關(guān)模擬8個(gè)病房的呼叫輸入信號(hào)，1號(hào)優(yōu)先級(jí)最高；1～8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；沒信號(hào)時(shí)顯示0；有多個(gè)信號(hào)呼叫時(shí)，顯示優(yōu)先級(jí)最高的呼叫號(hào)（其他呼叫用指示燈顯示）；用四個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫等待時(shí)間（mmss）。3、凡有呼叫發(fā)出5秒的提示聲；呼叫3分鐘未處理輸出報(bào)警信號(hào)。發(fā)揮部分：對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行存儲(chǔ)，處理完高優(yōu)先級(jí)的呼叫，再進(jìn)行低優(yōu)先級(jí)呼叫的處理。三）、設(shè)計(jì)思路：1、整體設(shè)計(jì)思路：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們將設(shè)計(jì)分為幾

2、個(gè)模塊來設(shè)計(jì)，分別為：鎖存模塊、選優(yōu)模塊（對(duì)病房選優(yōu)）、選優(yōu)模塊2（對(duì)復(fù)位選優(yōu)）、計(jì)時(shí)模塊、顯示模塊、蜂鳴模塊。2、整體設(shè)計(jì)流程：（1）、鎖存器：對(duì)病房呼叫的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)并處理信號(hào)，需要用一個(gè)對(duì)所有的呼叫信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)的鎖存器。（2）、數(shù)據(jù)選擇器（選優(yōu)）：對(duì)發(fā)出呼叫的病房進(jìn)行優(yōu)先選擇，選擇優(yōu)先級(jí)最高的一個(gè)病房號(hào)，病房號(hào)從1到8優(yōu)先級(jí)一次降低。（3）、數(shù)據(jù)選擇器2（選優(yōu)2）：對(duì)時(shí)間控制信號(hào)進(jìn)優(yōu)先選擇，這樣就使得數(shù)碼管顯示器顯示的時(shí)間為當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的病房所呼叫的時(shí)間。（4）、計(jì)時(shí)器：病房呼叫系統(tǒng)中要求凡

3、有呼叫發(fā)出，呼叫3分種未處理輸出報(bào)警信號(hào)，即要求一個(gè)模塊對(duì)呼叫時(shí)間計(jì)時(shí)，因此設(shè)計(jì)一個(gè)分秒計(jì)時(shí)器，對(duì)呼叫時(shí)間計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)箱中時(shí)鐘頻率為20MHZ，故計(jì)時(shí)部分需加入分頻，使之為1s。（5）、顯示器：用一個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫信號(hào)的號(hào)碼，用四個(gè)數(shù)碼管顯示呼叫等待時(shí)間（mmss），設(shè)計(jì)一七段數(shù)碼顯示器，數(shù)碼片選為低電平有效，掃描信號(hào)定為1KHZ。二、課程設(shè)計(jì)過程一）、模塊分配：鎖存模塊：選優(yōu)模塊、對(duì)復(fù)位選優(yōu)模塊：計(jì)時(shí)模塊：顯示模塊：連接模塊、蜂鳴器模塊二）、模塊具體設(shè)計(jì)1.鎖存模塊：由于有8個(gè)病房所以設(shè)計(jì)了8個(gè)輸入

4、信號(hào)且高電平時(shí)為信號(hào)輸入，另外考慮到時(shí)間模塊顯示的是當(dāng)前等待時(shí)間，所以時(shí)間顯示當(dāng)前等待時(shí)間為最好，所以在鎖存模塊，把復(fù)位加到鎖存模塊，高電平的時(shí)候表示復(fù)位不工作，低電平的時(shí)候表示復(fù)位。鎖存器的一個(gè)輸入信號(hào)與LED燈相連，使得有呼叫信號(hào)時(shí)，與病房相對(duì)應(yīng)的燈亮。另外一個(gè)相同的輸出信號(hào)連接選優(yōu)器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行選優(yōu)，還有一個(gè)相同輸出信號(hào)控制計(jì)時(shí)模塊中的SP信號(hào)。2.選優(yōu)模塊：由設(shè)計(jì)要求，數(shù)碼管要顯示優(yōu)先級(jí)最高的病房的呼叫信號(hào)，所以須得對(duì)病房呼叫信號(hào)進(jìn)行選優(yōu)，還考慮到對(duì)時(shí)間的優(yōu)先級(jí)的問題，所以設(shè)計(jì)了兩個(gè)優(yōu)先輸出

5、信號(hào)。程序功能部分按優(yōu)先病房號(hào)順序依次輸出BCD碼代表的1、2、3、4、5、6、7、8.3.選優(yōu)2：考慮到復(fù)位鍵一一對(duì)應(yīng)的問題，我們的時(shí)間模塊又只用了一個(gè)，顯示當(dāng)前最優(yōu)先病房的等待時(shí)間，所以選優(yōu)2模塊連在選優(yōu)模塊的后面以及和8個(gè)位寬的復(fù)位信號(hào)相連，然后通過選優(yōu)模塊，使得輸出地復(fù)位信號(hào)為當(dāng)前最優(yōu)先的病房所對(duì)應(yīng)的復(fù)位信號(hào)。鎖存器模塊的一個(gè)輸出信號(hào)也在這時(shí)進(jìn)行選優(yōu)，選出來的優(yōu)先級(jí)最高的信號(hào)與時(shí)間模塊中的SP信號(hào)對(duì)應(yīng)。4.計(jì)時(shí)模塊：由設(shè)計(jì)要求計(jì)時(shí)用四個(gè)數(shù)碼管顯示mmss,所以時(shí)間方面采用的是以秒進(jìn)位，實(shí)驗(yàn)箱

6、中的時(shí)間頻率為20MHZ,所以選擇了0：20000000即一秒的分頻，另外由于有呼叫信號(hào)時(shí)，SP=1,我們得立即計(jì)時(shí),所以定義了每個(gè)1秒之內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)上升沿，當(dāng)上升沿到來時(shí)時(shí)間加計(jì)1s，另外mmss之中前一個(gè)m代表的是分的十位，后一個(gè)m代表的是分的個(gè)位，前一個(gè)s代表的是秒的十位，后一個(gè)s代表的是秒的個(gè)位。5.顯示模塊：顯示模塊所要顯示的就是優(yōu)先級(jí)最高的呼叫病房的號(hào)碼以及呼叫等待的時(shí)間mmss，所以在模塊的設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們用中間的六個(gè)數(shù)碼管依次顯示當(dāng)前最優(yōu)先呼叫病房號(hào)，分的十位，分的個(gè)位，再一個(gè)數(shù)碼管顯示

7、一橫杠，和秒計(jì)位區(qū)分開來。在依次是秒的十位，秒的個(gè)位。1.連接模塊：由于各個(gè)模塊成功之后進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)間模塊和蜂鳴器模塊的位寬不相等，故需要一個(gè)連接模塊，使得兩模塊能夠順利銜接起來。連接模塊的輸出部分和時(shí)間模塊的mmss各部分相互對(duì)應(yīng)，模塊輸出部分位寬的15-12位與記秒的個(gè)位的3-0位對(duì)應(yīng)，位寬的11-8位與記秒的十位的3-0相對(duì)應(yīng)，位寬的7-4位與記分的個(gè)位的3-0相對(duì)應(yīng)，位寬的3-0位與記分的十位的3-0位相對(duì)應(yīng)。2.蜂鳴器模塊：考慮到計(jì)時(shí)后發(fā)出5秒的提示聲以及燈亮3分鐘后進(jìn)行報(bào)警，所以報(bào)

8、警器模塊和時(shí)間的鏈接模塊是聯(lián)系起來的，當(dāng)輸入為0000000100000000表示的是1秒，0000001000000000表示的是2秒，以此類推，當(dāng)表示的時(shí)間是1-5秒時(shí)令蜂鳴器響，此時(shí)輸出為低電平，表是的是蜂鳴器工作。當(dāng)時(shí)間在6秒到3分鐘之間的時(shí)候，編寫程序另輸出為高電平，此時(shí)蜂鳴器不工作。超過三分鐘時(shí)再令蜂鳴器工作5秒，進(jìn)行報(bào)警工作，此時(shí)已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。三、課程設(shè)計(jì)綜合介紹我們對(duì)這個(gè)模塊剛開始設(shè)計(jì)了和現(xiàn)在不同的方案，然后頂層設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)并不好實(shí)現(xiàn)，而且連接之后模