数字电路课程设计病房呼叫系统(3)

（2）优先选择模块设计

根据设计要求，数码管要显示优先级别最高病房的呼叫信号，所以我们要对病房呼叫信号进行优先选择并输出。在本设计中，6号病床为优先级最高，然后依次是5,4,3,2,1号病床。

在这里，应用了8线-3线优先编码器（74LS148）进行此功能的实现。其输入为低电平有效，输出编码为反码形式。

8线-3线优先编码器（74LS148）功能表如下所示：

表3.1 8线-3线优先编码器（74LS148）功能表 输入

EI~ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

I0~ x 1 x x x x x x x 0

I1~ x 1 x x x x x x 0 1

I2~ x 1 x x x x x 0 1 1

I3~ x 1 x x x x 0 1 1 1

I4~ x 1 x x x 0 1 1 1 1

I5~ x 1 x x 0 1 1 1 1 1

I6~ x 1 x 0 1 1 1 1 1 1

I7~ x 1 0 1 1 1 1 1 1 1

A2~ 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

A1~ 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

输出 A0~ 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1

GS~ 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

EO~ 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1

除此之外，根据使能输出端EO的特性：当使能输入端EI为0时并且74LS148无有效信号输入时，EO输出为0；当使能输入端EI为0时并且74LS148为有效信号输入时，EO输出为1。利用EO端的输出来控制数码显示电路的启动与熄灭复位，以及555定时器的启动与复位。

8线-3线优先编码器（74LS148）将输入的低电平有效信号进行优先选择，并且将选择出的信号传到译码显示模块，并且将EO端（由）的输出信号传到555定时器（来启动呼叫模块）和七段字形译码器（74LS47D）来启动数码管显示电路。

下图为优先选择模块的电路图：

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8线-3线优先编码器（74LS148） 七段字形译码器（74LS47D）熄灭控制端BI’/RBO’(当输入为0时熄灭) 使能输出端EO’ 555定时器复位端RET

图 3-5数据选择模块电路图

（3）译码显示模块设计

此模块由两小模块构成，即译码模块与数码管显示模块。

先由译码模块将8线-3线优先编码器（74LS148）输出的三位二进制编码转换成病床号所对应的BCD码，再将该BCD码输入到七段字形译码器（74LS47D）并由七段阴极数码管显示病床号数字。其流程图如下：

由优先选择模块输出的3位二进制码译码模块将其翻译成该病床对应的BCD码该病床对应的4位BCD码七段字形译码器（74LS47D）七段数码管显示病人的床号

图 3-6译码显示模块设计流程图

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a. 译码模块设计

因为优先选择模块输出的三位二进制编码不是所需的病床号码（在BCD码上相差1），所以要用译码将将8线-3线优先编码器（74LS148）输出的三位二进制编码转换成病床号所对应的BCD码。

模块译码模块是由基本逻辑门设计而成的小规模逻辑门电路，于是得出输入输出真值转换表，如下：

表3.2 输入输出真值转换表

开关

A

1 2 3 4 5 6

1 1 1 1 0 0

输入 B 1 1 0 0 1 1

C 1 0 1 0 1 0

D 0 0 0 1 1 1

输出 E 0 1 1 0 0 1

F 1 0 1 0 1 0

根据表3.2可以列出门电路逻辑式： D=AB~C~+A~BC+A~BC~ E=ABC~+AB~C+A~BC~ F=ABC+AB~C+A~BC 化简得： D=AB~C~+A~B E=AB~+AB~C F=BC+AC

根据上述的逻辑关系式，可以设计出如下译码模块逻辑电路图：

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图 3-7译码模块逻辑电路图

b.数码管显示模块

通过译码模块处理后的信号成为了与病床相对应的BCD码，此时将该BCD码输入到数码管显示模块，将正确的呼叫床号显示出来。

数码管显示模块由七段字形译码器（74LS47D），共阴极七段数码管，以及一些逻辑非门和限流电阻组成。其功能是将输入的BCD码以十进制数字的形式在七段数码管上，测试模块如下图所示：

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图 3-8数码管显示模块功能电路图

（4）呼叫模块设计

利用555集成时基电路组成脉冲启动型单稳态电路，产生定长时间的方波信号驱动蜂鸣器呼叫。可适当的选择电阻、电容，可将震荡时间准确的控制在要求的5秒钟。 …… 此处隐藏：102字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……