1、 数 字 电 路 课 程 设 计一 、 设 计 总 体 思 路 .12.基本原理与框图 .23.总电路图 .3二 、 单 元 电 路 设 计 .51.信号锁存电路 52. 优先编码电路 73.显示电路 .94. 逻辑控制及复位电路 9三、 附录 12一 、 设 计 总 体 思 路1.设 计 内 容 及 要 求根 据 要 求 设 计 一 个 医 院 病 人 紧 急 呼 叫 系 统 。 具 体 要 求 如 下 ：1、 当 病 人 紧 急 呼 叫 时 ， 能 显 示 病 人 的 编 号 ；2、 根 据 病 人 病 情 设 置 优 先 级 别 。 当 有 多 人 呼 叫 时 ， 病 情 严重 着 优
2、先 ；3、 医 务 人 员 处 理 当 前 最 高 级 别 病 人 的 呼 叫 后 ， 系 统 按 优 先级 别 显 示 其 它 呼 叫 病 人 的 编 号 。2.基本原理与框图系 统 可 由 信 号 呼 叫 锁 存 、 优 先 编 码 、 显 示 电 路 及 逻 辑 控 制清 除 电 路 等 几 部 分 组 成 。系 统 首 先 通 过 不 同 的 按 钮 开 关 接 受 不 同 的 呼 叫 信 号 ， 并将 其 对 应 信 号 锁 存 在 与 之 相 对 应 的 D 触 发 器 中 ， 然 后 将 这些 呼 叫 信 号 传 到 8 路 优 先 编 码 器 ， 编 码 器 再 根 据 触 发
3、 器 中信 号 优 先 级 的 高 低 依 次 对 这 些 信 号 进 行 编 码 ， 然 后 将 当 前 最高 优 先 级 别 的 信 号 显 示 出 来 。医 务 人 员 根 据 当 前 显 示 病 人 编 号 进 行 处 理 ， 处 理 一 个 按一 下 控 制 开 关 ， 则 可 清 除 当 前 处 理 的 病 人 并 显 示 下 个 次 要 优先 级 别 的 病 人 ， 清 除 的 原 理 就 是 ： 每 当 按 一 下 复 位 按 钮 就 会产 生 一 个 上 升 沿 脉 冲 ， 使 计 数 器 置 数 ， 并 将 当 前 显 示 的 数 通 过计 数 器 输 入 到 译 码 器
4、中 ， 与 之 对 应 输 出 一 个 低 电 平 信 号 最 为 触发 器 清 零 信 号 。 此 时 ， 显 示 器 中 显 示 的 是 次 级 编 码 信 号 。 同 理将 依 次 处 理 完 毕 ， 最 后 全 部 处 理 完 后 将 显 示 零 。 系统工作的原理图框图 3.总电路图根 据 系 统 需 要 及 电 路 的 框 图 可 用 EWB 仿 真 软 件 做 出 总 电 路 图 ：医院病人紧急呼叫系统总电路图 二 、 单 元 电 路 设 计1.信号锁存电路此 系 统 所 用 D 触 发 器 为 74LS74， 当 预 置 端 及 清 除 端 均 为高 电 平 且 当 CLK 上
5、 升 沿 时 将 输 入 信 号 D 锁 存 在 Q 中 的 功 能 ，Q=D。 这 里 我 们 所 使 用 的 为 端 ， 首 先 使 为 高 电 平 ， 当 输Q入 一 个 上 升 沿 脉 冲 时 变 为 低 电 平 。74LS74 功 能 表 如 下 ：输 入 输 出预 置 清 除 时 钟DSRCPDQ 0 1 x x 1 01 0 x x 0 10 0 x x 1 11 1 1 1 01 1 0 0 11 1 0 x 保持74LS74 锁存部分电路图如下：此 电 路 使 用 了 2 个 74LS74 双 D 触 发 器 4 个 输 入 端 分 别代 表 4 个 病 人 ， 是 先 把
6、D 端 置 高 电 平 ， 当 给 了 时 钟 CP 后 ，Q 端 出 高 电 平 1， 端 出 低 电 平 0， 此 时 的 低 电 平 可 直 接 作QQ用 于 优 先 编 码 器 的 编 码 输 入 端 ， 使 之 输 出 对 应 的 二 进 制 数 据 。而 当 译 码 器 给 了 清 除 端 CLR 信 号 0 后 ， 端 出 1， 利 用 这 点可 以 对 信 号 进 行 清 除 ， 显 示 其 它 病 人 的 信 号 。2. 优先编码电路此系统所用编码器为 74LS148 优 先 编 码 器 ， 根 据 D 触 发器 传 来 的 信 号 进 行 编 码 产 生 一 个 地 址 码
7、 再 经 过 反 相 器 就 可 以在 显 示 电 路 中 显 示 是 哪 个 病 人 需 要 护 理 了 。74LS148 编 码 器 的 真 值 表 如 下 ：输 入 输 出EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A2A1A0GSEO1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 1 1 00 0 1 1 0 1 0 1 00 0 1 1 1 0 1 1 1 00 0 1 1 1 1 1 0 0 1 00 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 00 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 00 0
8、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 074LS148 编码部分电路图如下：此 电 路 使 用 了 一 个 74LS148 优 先 编 码 器 ， 在 E1 0 电路 正 常 工 作 状 态 下 ， 允 许 1-4 当 中 同 时 有 几 个 输 入 端 为 低 电平 ， 即 有 编 码 输 入 信 号 。 其 中 4 至 1 的 优 先 权 依 次 降 低 ，对 应 的 A2、 A1、 A0 三 个 输 出 对 应 的 二 进 制 代 码 。利 用 这 一 点 ， 可 以 将 触 发 器 中 传 来 的 信 号 来 控 制74LS48 七 段 显 示 器 译 码 器 的 消 隐 端
9、， 当 无 病 人 给 信 号 时 ，则 显 示 零 。3.显示电路根 据 优 先 编 码 器 74LS148 的 地 址 码 可 以 选 取 接 入 译 码器 74LS48， 输 出 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 和 七 段 共 阴 极 显 示器 的 相 应 端 口 相 连 。一 般 显 示 器 元 件 同 时 具 有 译 码 器 74LS48 功 能 ， 只 需 将优 先 编 码 器 74LS148 的 地 址 码 输 出 的 信 号 经 过 反 相 器 后 直 接与 显 示 器 给 出 的 四 个 端 口 相 连 即 可 。 4. 逻辑控制及复位电路此 系 统 是 利 用 医
10、务 人 员 控 制 的 复 位 开 关 产 生 一 个 上 升 沿启 动 74LS160 使 优 先 编 码 器 输 出 的 地 址 码 保 持 输 出 ， 将 这 些地 址 码 输 入 到 74LS138 译 码 ， 从 而 去 控 制 对 应 D 触 发 器 的清 零 端 ， 达 到 复 位 的 目 的 。74LS160 计 数 器 的 真 值 表 如 下 ：RDLET EP CP D3 D2 D1 D0 Q3Q2Q1Q00 0 0 0 01 0 D C B A D C B A1 1 0 保持1 1 0 保持1 1 1 1 计数74LS138 译 码 器 的 真 值 表 如 下 ：逻辑控制
11、及复位清零部分电路图如下：74LS160 为 异 步 清 零 计 数 器 ， 即 RCL端 输 入 低 电 平 ， 不受 CP 控 制 ， 输 出 端 立 即 全 部 为 低 电 平 。74LS160 还 具 有 同 步 预 置 功 能 ， 在 端 无 效 时 ，DOA端 输 入 低 电 平 ， 在 时 钟 共 同 作 用 下 ， CP 上 跳 后 计 数 器状 态 等 于 预 置 输 入 DCBA， 即 所 谓 “同 步 ”预 置 功 能 。 此 系统 利 用 的 是 74LS160 置 数 功 能 。74LS138 为 3 线 8 线 译 码 器 ， 当 一 个 选 通 端 G1 为高 电
12、 平 ， 另 两 个 选 通 端 G2A 和 G2B 为 低 电 平 时 ， 可 将 地 址端 （ A、 B、 C） 的 二 进 制 编 码 在 一 个 对 应 的 输 出 端 以 低 电 平 译出 。如 上 图 ， 74LS148 优 先 编 码 器 的 地 址 码 通 过 74LS160的 ABCD 输 入 端 输 入 ， 当 按 下 清 除 开 关 产 生 一 个 上 升 沿 CP送 到 CLK， 利 用 74LS160 的 同 步 预 置 功 能 ， 把 74LS160 的输 出 端 置 成 与 输 入 端 一 样 的 编 码 ， 送 至 74LS138 译 码 器 译码 译 出 与 地 址 码 相 对 应 的 低 电 平 接 至 74LS74D 触 发 器 的 清除 端 ， 从 而 实 现 信 号 的 逻 辑 控 制 与 清 除 。三、附录元 器 件 清 单 ：元器件 功能名称 数量74LS74 双 D 触发器 两片74LS148 8/3 优先编码器 一片74LS138 3/8 译码器 一片74LS04 六非门 一片按钮开关 五个导线 若干欢迎您的光临，Word 文档下载后可修改编辑 .双击可删除页眉页脚.谢谢！你的意见是我进步的动力，希望您提出您宝贵的意见！让我们共同学习共同进步！学无止境.更上一层楼。
