医院病人紧急呼叫系统设计与实现

"该文档是关于数电课程设计的一个项目，设计了一个医院病人紧急呼叫系统。系统基于数字电子技术，能够根据病人病情的优先级显示紧急呼叫，处理多个呼叫时优先处理病情严重的病人。设计包括信号锁存、优先编码、显示电路和逻辑控制清除电路四个主要部分。" 在此次数电课程设计中，学生们被要求构建一个医院病人紧急呼叫系统，该系统的核心功能是当病人呼叫时，能根据病情的优先级显示病人的编号。在设计过程中，系统采用了一系列数字电路组件来实现这一功能。 1. **设计内容及要求**： - 系统应能在病人紧急呼叫时显示其编号，同时考虑病人的病情优先级。如果多人同时呼叫，优先处理病情更严重的病人。 - 医护人员处理完一个病人后，系统自动切换到下一个优先级的呼叫。 2. **基本原理与框图**： - 信号通过按钮开关输入，由D触发器锁存。每个病人的呼叫对应一个D触发器，存储呼叫信号。 - 锁存后的信号进入8路优先编码器，编码器依据信号的优先级编码，优先级高的信号被优先显示。 - 显示电路用于显示当前最高优先级的病人编号，医务人员处理后，通过逻辑控制清除电路清除当前显示，切换到下一个优先级的呼叫。 3. **单元电路设计**： - **信号锁存电路**：使用74LS74 D触发器，通过预置端和清除端控制，时钟上升沿时，输入信号D被锁存在Q端。2个74LS74组成4个病人的锁存电路，D端置高电平时，时钟CP上升沿后，Q端输出高电平，信号被锁存。 - **优先编码电路**：接收D触发器的输出，根据病情优先级编码，输出对应的二进制数据。 - **显示电路**：使用译码器将编码器的输出转换为显示器可以识别的信号，显示当前最高优先级病人的编号。 - **逻辑控制清除电路**：通过复位按钮产生上升沿脉冲，使计数器重新置数，清除当前显示，并通过计数器将新的优先级信号送至译码器。 4. **总电路图**： - 使用EWB仿真软件绘制了整个系统的总电路图，包括所有单元电路的连接，确保系统能够正常工作，实现呼叫处理和优先级管理。 5. **74LS74功能表**： 提供了74LS74 D触发器的功能表，详细列出了不同输入组合下的输出状态，指导了电路的设计和调试。 6. **锁存部分电路图**： 显示了如何使用74LS74 D触发器构建信号锁存电路，包括各个引脚的连接方式，确保信号正确锁存和传递。 通过这个设计，学生不仅可以学习到数字电路的基础知识，还能实践优先级编码、显示控制等高级概念，增强实际问题解决能力。这样的课程设计有助于提升学生的工程思维和动手能力，为未来从事相关领域的职业打下坚实基础。