五路呼叫器课程设计中北大学
病房呼叫器课程设计

病房呼叫器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解病房呼叫器的基本原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学生能了解病房呼叫器在医疗领域的应用,认识到科技对医疗事业发展的贡献。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的病房呼叫器电路,提高动手实践能力。
2. 学生能够通过小组合作,解决病房呼叫器在使用过程中可能出现的问题,培养团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够关注医疗领域的发展,认识到科技对提高人们生活质量的积极作用,激发对科技创新的热情。
2. 学生在学习过程中,能够积极思考、主动探究,培养科学精神,树立正确的价值观。
3. 学生通过了解病房呼叫器的实际应用,能够关爱他人,关注社会问题,提高社会责任感。
课程性质:本课程为电子信息工程学科的应用课程,结合实际生活中的病房呼叫器,使学生能够将所学知识应用于实际情境中。
学生特点:五年级学生具有一定的电子基础知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢探索和解决问题。
教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,鼓励学生参与课堂讨论和实践活动,提高学生的综合素养。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 病房呼叫器基本原理及电路组成- 病房呼叫器工作原理- 电路组成及各部分功能2. 病房呼叫器的应用场景与功能- 病房呼叫器在医疗领域的应用- 病房呼叫器的主要功能及操作方法3. 病房呼叫器电路设计与制作- 电路设计原理及步骤- 器材选择与连接方法- 电路调试与故障排除4. 病房呼叫器在医疗行业的未来发展- 病房呼叫器的发展趋势- 智能化病房呼叫器的创新与应用教学内容安排与进度:第一课时:病房呼叫器基本原理及电路组成第二课时:病房呼叫器应用场景与功能第三课时:病房呼叫器电路设计与制作(上)第四课时:病房呼叫器电路设计与制作(下)第五课时:病房呼叫器在医疗行业的未来发展教材章节与内容:第一章:电子电路基础第二章:传感器及其应用第三章:病房呼叫器原理与设计第四章:医疗电子设备及其发展三、教学方法为了提高教学质量,充分激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的比喻,讲解病房呼叫器的基本原理、电路组成及应用场景,帮助学生建立系统的知识框架。
plc呼叫器课程设计

plc呼叫器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC呼叫器的基本结构和工作原理,掌握相关的专业术语。
2. 学生能够描述PLC呼叫器在不同工业环境中的应用场景和功能。
3. 学生能够掌握PLC编程的基本步骤,完成简单的呼叫器控制程序编写。
技能目标:1. 学生能够操作PLC呼叫器进行基本的呼叫和控制功能,锻炼实际动手能力。
2. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和问题解决能力,完成PLC呼叫器控制系统的搭建和调试。
3. 学生能够运用所学知识,解决实际工业现场中与PLC呼叫器相关的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习PLC呼叫器课程,培养对工业自动化技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生在学习过程中,认识到PLC技术在工业生产中的重要性,增强社会责任感和职业认同感。
3. 学生通过小组合作,培养沟通能力、尊重他人意见,形成良好的团队合作精神。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实际操作相结合,培养学生具备一定的PLC呼叫器应用能力。
学生特点:学生为高年级学生,具有一定的电子、电气基础知识和动手能力,对工业自动化技术有一定了解。
教学要求:教师需结合学生特点和课程性质,采用任务驱动、小组合作等教学方法,引导学生主动参与课堂,提高实践操作能力。
同时,注重培养学生的创新能力、问题解决能力和团队协作能力。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾:包括PLC的基本结构、工作原理、常用输入输出设备等,涉及课本第一章内容。
2. PLC呼叫器原理及功能:讲解PLC呼叫器的基本构成、工作原理、功能特点,以及在不同工业场景中的应用,对应课本第二章第二节。
3. PLC编程基础:介绍PLC编程语言、编程软件的使用,以呼叫器控制程序为例,使学生掌握基本编程方法,涵盖课本第三章。
4. PLC呼叫器控制系统设计:学习如何设计PLC呼叫器控制系统,包括硬件选型、接线、程序编写和调试,参考课本第四章。
病房呼叫器电子课程设计

病房呼叫器电子课程设计一、教学目标本课程旨在通过病房呼叫器电子课程设计,让学生掌握电子电路的基本知识,培养学生运用电子技术解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解病房呼叫器的工作原理及其基本组成部分;(2)掌握常用电子元器件的识别、选用和检测方法;(3)学习电子电路图的阅读和绘制;(4)熟悉病房呼叫器的设计步骤和工艺流程。
2.技能目标:(1)能够独立完成病房呼叫器的设计和制作;(2)具备对病房呼叫器进行调试、故障排查和优化改进的能力;(3)学会使用电子设计软件进行电路仿真和设计;(4)提高学生的团队协作能力和创新能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电子技术的兴趣和热情,激发学生探索科学的欲望;(2)培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德,使学生认识到电子技术在生活中的重要性;(3)通过团队合作,培养学生的沟通协作能力和集体荣誉感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.病房呼叫器的工作原理及基本组成部分;2.常用电子元器件的识别、选用和检测方法;3.电子电路图的阅读和绘制;4.病房呼叫器的设计步骤和工艺流程;5.病房呼叫器的调试、故障排查和优化改进;6.电子设计软件的使用和电路仿真。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,包括:1.讲授法:讲解病房呼叫器的工作原理、基本组成部分和设计步骤等;2.讨论法:学生针对病房呼叫器的设计和制作过程中遇到的问题进行讨论和交流;3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解病房呼叫器的应用和价值;4.实验法:引导学生动手实践,完成病房呼叫器的设计和制作,培养学生的实际操作能力。
四、教学资源为了保证教学质量和效果,本课程将充分利用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系;2.参考书:提供丰富的参考资料,帮助学生拓展知识面,提高综合素质;3.多媒体资料:制作精美的PPT、教学视频等,增强课堂教学的趣味性和生动性;4.实验设备:为学生提供充足的实验设备,确保实验教学的顺利进行。
病房呼叫系统课程设计实验报告

科技大学数字电子技术课程设计题目: 病房呼叫系统姓名: 汤智专业: 电子科学与技术班级: 112学号: 1886110220指导教师:2013年06月15日科技大学理学院病房呼叫系统一课程设计题目与实习目的课程设计题目:病房呼叫系统实习目的:1.掌握数字电路课程所学的理论知识以及数字电子技术在生活中的应用。
2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.进一步深化对电子技术的了解,强化实际动手操作能力以及发现问题解决问题的方法。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.数电课程实验是大学中为我们提供的一次动手实践的机会,增强实际动手操作与研发的能力。
二任务和要求要求:1.用1~5个开关模拟5个病房的呼叫输入信号,5号优先级最高;1~5优先级依次升高;2.用一个数码管显示呼叫信号的;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(其它呼叫号用指示灯显示);3.凡有呼叫发出5秒的呼叫声;4.对低优先级的呼叫进行存储,处理完高优先级的呼叫,再进行低优先级呼叫的处理(附加)。
三总体方案的选择病房呼叫系统整体思路为:●LED指示灯显示病房模块●数码管优先显示重病房模块●蜂鸣器报警5秒模块首先由病人按下呼叫器开关,即逻辑数据开关,(1)进入第一模块,通过LED指示灯显示病人呼叫的病房,(2)进入第二模块,传输到一个编码器进行编码,我这里选用的是74LS148,8线—3线优先编码器,其低电平为有效输入;然后再进行译码输出,我选用的是74LS48,为共阴极7段译码/驱动器,74LS148输出为反码输出,遂在74LS48前加上反向器进行输入;再用共阴极七段数码管进行输出。
(3)进入第三模块,通过一个与非门对信号进行处理,连接周期T为10秒,占空比为50%的方波发生器与信号一同通过与门,控制输出信号可以持续5秒,使蜂鸣器呼叫5秒。
流程图如下:与非门蜂鸣器与门四单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具:(1)L ED指示灯模块LED显示灯----------------------------------------- 5个;保护电阻R=500Ω------------------------------------5个;(2)数码管显示模块编码器74LS148D-------------------------------------1个;反相器74LS04D--------------------------------------3个;译码器74LS48D--------------------------------------1个;(3)蜂鸣器呼叫模块与非门74LS30D -------------------------------------1个;方波发生器 ---------------------------------------1个;与门7408D -----------------------------------------1个;蜂鸣器 --------------------------------------------1个;另外:逻辑双掷开关5个;电源VCC、接地GND、导线若干。
住院病人呼喊器课程设计报告课件

摘要病房里不是每时每刻都会有护士,当病人出现危险状况时,应最快的让相关护士得到通知。
在病房里安置“呼喊”器,建立病房与护士室间的即时联系,保障病人的安全。
病人按下按钮后产生瞬时电平信号,利用74LS273芯片的锁存功能将此信号锁存,再通过74HC148的优先编码输出二进制编码,输入到74LS48,驱动共阴极数码管,显示病房号的信息。
同时在74HC的GS输出端设计的发声模块发声报警。
护士病房的开关作为系统的主控端具有清零消声的功能,拨动开关先下再上解除锁存,电路继续工作。
另一个方面是用市电通过7805芯片模块及相关电路得到直流5V稳压电源给“呼喊”电路供电。
关键词:病房;译码器;报警目录摘要 (1)一、任务要求 (3)1.1本课程设计的目的 (3)1.2本课程设计主要技术要求 (3)二、设计方案 (4)2.1方案一 (4)2.1.1总体方案设计 (4)2.1.2具体电路设计 (4)2.2方案二 (6)2.2.1总体方案设计 (6)2.3方案三 (8)三、系统调试与仿真 (10)3.1 Proteus介绍 (10)3.2呼喊功能的调试 (11)3.3 显示功能的调试 (11)四、各单元模块功能介绍 (13)4.1优先编码器74LS148 (13)4.2 74LS47译码器 (17)4.3 74LS30八输入与非门 (20)4.4 七段数码管 (21)4.5 蜂鸣器 (24)五、课程设计总结 (25)六、致谢 (26)附录1 方案一元件清单 (27)附录2 方案三元件清单 (28)主要参考文献 (29)一、任务要求1.1本课程设计的目的为了让医院能够最好的为病人服务,减少医护人员的巡查次数和工作量,设计医院住院病人呼喊器是十分必要的。
应用本设计可使病人及时通知医生,并使医生能够通过显示器和报警声很快的知道求助病人的确切床位,从而及时抢救。
1.2本课程设计主要技术要求1、住院病人可通过按动自己的床位按钮开关向医护人员发出“呼喊”信号。
病房呼叫系统课程设计报告

目录第一章技术指标1.1 课题及要求1. 2 功能描述1.3 提高要求第二章整体方案设计2.1 整体方案结构方框图2.2 整体方案原理第三章单元电路设计3.1 主控制电路设计3.2 显示电路设计3.3 病房门口指示灯电路设计3.4 护士值班室报警电路设计3.5 整体电路3.6 整机原件清单第四章测试与调整4.1 主控制电路的测试与调整4.2 显示电路的测试与调整4-3 病房门口指示灯电路测的试与调整4.4 护士值班室报警电路的测试与调整4.5 整体电路测试第五章设计小结5.1 设计任务完成情况5.2 问题及改进5.3心得体会附录参考文献第一章技术指标1.1课题及要求某医院有七个病室,每个房间都装有呼叫按钮,同时在护士室有相应的显示电路,即能看到是哪个病室呼叫。
现要求:一号病室的呼叫优先权最高,七号最低,使用74LS148及其它门电路设计满足上述要求的组合逻辑电路。
有病人呼叫时蜂鸣器响起,显示单元电路显示病房间号。
1.2功能描述:1、呼叫功能:七个病室每个病室都装有一个呼叫按钮,当病室有需要时,可以通过呼叫按钮进行呼叫2、显示功能:在护士值班室内有相应的显示电路,可以看到是哪个病室在呼叫及相应病房门口LED指示灯亮起并闪烁,蜂鸣器响起。
3、优先权:七个病室呼叫具有优先权,其中一号病室优先权最高,七号病室优先权最低。
只要有一号病室呼叫时,不管其他六个病室是否呼叫,显示电路均显示一号病室;一号病室不呼叫时,只要有二号病室呼叫,不管其他病室是否呼叫,显示电路均显示二号病室……依次类推。
优先权的功能是由74LS148芯片实现的。
4、LED指示灯的闪烁及蜂鸣器的响起由555定时器组成的多谐震荡器控制第二章整体方案设计2.1 整体方案结构方框图2.2 整体方案原理1、检测病房信号通过病房开关控制输入高低电频从而使后续电路产生相关信号。
2、编码译码电路通过开关J9—J3的开与关控制振荡电路LED的闪烁,也控制74LS148的输入进而控制其输出,但74LS148有优先编码功能(当一号病房的按钮按下时,无论其它病房的按钮是否按下,护士值班室的数码显示“1”,即“1”号病房的优先级别最高,其它病房的级别依次递减)74LS148的输出控制74LS48的输入,由74LS48的输出控制其显示电路的相关功能。
医院呼叫系统课程设计

医院呼叫系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解医院呼叫系统的基本构成、功能及其在医疗服务中的应用。
2. 学生掌握医院呼叫系统的操作流程,了解其工作原理。
3. 学生了解医院呼叫系统在现代医疗领域的重要性,认识到信息技术在医疗行业的发展趋势。
技能目标:1. 学生能够独立操作医院呼叫系统,完成基本功能的设置与使用。
2. 学生具备分析医院呼叫系统问题及提出改进措施的能力。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的医院呼叫系统解决方案。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对医疗信息技术的兴趣,增强学习动力。
2. 学生形成关注医疗行业发展的意识,认识到信息技术在提高医疗服务质量方面的重要性。
3. 学生通过学习医院呼叫系统,树立关爱患者、尊重生命的价值观。
课程性质:本课程为信息技术与医疗行业的结合课程,旨在让学生了解并掌握医院呼叫系统的基本知识和操作技能,培养学生的实际应用能力。
学生特点:学生为初中年级,对信息技术有一定的基础,对新鲜事物充满好奇心,具备一定的动手操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养,引导学生关注医疗行业的发展,提高学生的社会责任感和创新意识。
通过具体的学习成果分解,使学生在掌握知识的同时,形成正确的价值观和态度。
二、教学内容1. 医院呼叫系统的基本概念与功能- 系统定义、分类及其在医疗服务中的应用- 系统的主要功能模块介绍2. 医院呼叫系统的组成与工作原理- 硬件设备:呼叫器、接收器、中央控制设备等- 软件系统:呼叫管理软件、数据库管理系统等- 工作原理:信号传输、信息处理、响应机制3. 医院呼叫系统的操作与维护- 呼叫系统的操作流程- 常见故障处理及日常维护- 安全操作规范及注意事项4. 医院呼叫系统在实际应用中的案例分析- 成功案例介绍:系统优化、提高医疗服务质量- 问题与改进:分析现有系统存在的问题,探讨改进措施5. 医院呼叫系统的发展趋势与未来展望- 信息技术在医疗行业的创新应用- 智能化、网络化、集成化的发展趋势- 患者体验与医疗服务质量的提升教学内容安排与进度:第一课时:医院呼叫系统的基本概念与功能第二课时:医院呼叫系统的组成与工作原理第三课时:医院呼叫系统的操作与维护第四课时:医院呼叫系统在实际应用中的案例分析第五课时:医院呼叫系统的发展趋势与未来展望教学内容与教材关联性:以上教学内容紧密结合教材中关于医院呼叫系统的章节内容,确保学生能够系统地掌握相关知识。
五站点呼叫小车控制设计与模拟

呼叫小车控制系统
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陕理工学院毕业设计论文
The control system of calling cars in five sites design and simulation
Zhao yonglang
(Grade 10,class 06,Major Mechanical design,manufacturing and automation,mechanical engineering dept, Shaanxi University of technology ,Hanzhong,723003,Shaanxi)
五站点呼叫小车控制设计与模拟
二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2014_年_3_月_30 日 起至_2014_年 6 月_13_日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 四、 校 内
毕业论文﹙设计﹚的内容要求:
一辆小车在一条路线上运行,如图所示,线路上有 1-5 共 5 个站点,每个站点各 设一个行程开关和一个呼叫按钮。要求无论小车在哪个站点,当某一个站点按下按钮 后,小车将自动运行到呼叫点。用 PLC 对小车的运行进行控制。课题前期的准备、基 础工作: 五、 了解车辆通行规定,注意条件和先后顺序; 六、 熟悉三菱 PLC 编程基础知识,特别是功能图的应用; 七、 熟悉三菱编程软件的使用。 在掌握以上专业知识及相关软件后,毕业设计期间具体完成的任务如下: 1) 2) 3) 4) 根据交通规定,绘制其流程图、功能图; 绘制梯形图和语句表; 根据提供的元器件(编程器、指示灯、开关和按钮) ,搭建装置的控制面板; 整理并编写设计计算说明书一份,要求条理清楚、论述有据。
指
导
教
研室)主任签名 接受论文 (设计)任务开始执行日期 2014.03.03
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测控电路设计专业:测控技术与仪器班级:11050341姓名:学号:五路呼叫器1.设计思路本次课程设计是基于DE2开发板的设计,因此本电路在总体设计的时候考虑了如下几个方面:(1)呼叫源的输入:设计要求用五个输入键代替呼叫源。
对于DE2板上产生触发脉冲的键,它保持原输入状态只是一瞬间。
但在优先级判别过程中必须不断调用原输入状态,所以必须将输入量保存起来。
(2)呼叫源的过程处理:在本设计要求中,当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫,并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。
1号呼叫源优先级最高,按顺序5号呼叫源优先级最低。
这次课程设计中我使用了计数器扫描的方式,从一号呼叫源(优先级最高)开始,对各个已经保存的输入量依次进行扫描。
当遇到一个高电平,即有呼叫源呼叫时,便对相应的呼叫源进行编码、译码,送到输出端口显示其相应的呼叫号;延时一定时间后,再扫描下一个呼叫源。
如果某一呼叫源没有呼叫,则跳过该呼叫源,对下一个呼叫源进行扫描。
因此,在呼叫源间的显示不会间隔时间太久,而可以有快速的对应显示。
这样由一号呼叫源到五号呼叫源不断地进行循环扫描,其扫描的个数由计数器进行控制。
即对五个呼叫源都扫描一次后,对计数器清零,进行下一次扫描。
如此不断的循环和显示呼叫源号。
当任何一个呼叫源有输入时,扫描器再次从第一个呼叫源开始扫描,做到优先序扫描。
(3)输出处理:按任务要求和根据DE2板的硬件设置,必须将呼叫源信号编制成对应的BCD码输出。
输出的BCD码经DE2板的硬件设置,实现译码和显示。
2.设计方案2.1设计原理框图图1设计原理图2.2主要模块介绍计数扫描:利用74161进行计数扫描,保证呼叫可以插入。
信号保持:利用74112来保存开关量,把各路输入的信号一直保存到下一个呼叫信号到来为止,而且可以随时插入不同优先级别的呼叫信号。
指示灯显示:当有多个呼叫同时发生时,用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫。
利用简单的门电路完成此功能。
选通及优先编码:利用门电路对计数和输入信号进行选通,再通过74148对选通后的信号进行编码,完成按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码的功能。
3.单元电路设计3.1输入信号的处理由于DE2实验板上的触发脉冲按键产生的触发信号只是一瞬间,而在优先级判别和多输入判别的过程中需要多次调用源输入状态,所以需要一个具有锁存功能的的电路将输入信号保存起来。
在设计初始,考虑使用SR 锁存器,但是考虑到改电路系统对输入信号要具有单独选通译码计数扫描时钟脉冲信号保持呼叫输入优先编码指示灯显示多个呼叫译码显示呼叫号撤销的功能,所以改用了JK 触发器,使用IC 芯片74112,输入端功能见表1。
74112是双下降沿JK 触发器,兼有异步预置和清除的功能。
时钟输入高电平时语序J、K 以及数据输入。
表174112输入输出特性表图274112芯片管脚图在本次设计中,将PRN,J,K 均置高电平,使74112处于触发态。
而保留CLRN 连接总开关ON/OFF 作为总体清零(复位)的输入端。
关于输入信号的处理的总体电路如下:图3输入信号处理电路3.2多输入源判断电路本次设计中要求当有多个呼叫同时发生时,用指示灯(红色LED)指明多个呼叫源在同时呼叫。
所以,需要设计一个多输入源判断电路。
由于共有五个输入源,为简化逻辑表达式,将逻辑要求表述为:当没有或只有一个输入源为高电平时,输出(CO)为低电平。
真值表如下:表2输入判断电路真值表达式In_1In_2In_3In_4In_5CO000000000010000100001000010000100000其余情况1逻辑表达式:CO’=ABCDE+A’BCDE+AB’CDE+ABC’DE+ABCD’E+ABCDE’多输入源逻辑组合电路如下:图4多输入源判断电路3.3计数扫描电路将4位十进制同步计数器74161结成五进制计数电路(异步清零),同时使用3线-8线译码器74138,将二进制数转换为五个不同的输出信号。
利用计数器对时钟脉冲信号进行计数,然后译码器进行译码,产生每周期五个扫描信号,分别对五个信号输入源进行循环扫描。
图5计数扫描电路3.4选通电路设计要求当多个输入源同时输入时,对呼叫源进行扫描,当只有一个输入源时,则对呼叫源进行长时间无闪烁显示。
这就要求设计一个选通电路,在多呼叫源时扫描,单呼叫源时不扫描。
同时利用多输入源判断电路的输出CO值。
图6选通电路如图6所示,左边部分的与门所组成的电路功能是多呼叫源时选通,进行扫描,单呼叫源时则全部置零输出;中间部分的与门所组成的电路是单呼叫源时选通,长时间显示,多呼叫时则全部置零输出。
右边部分的电路中,采用或非门(结合74148为低电平输入有效),使显示电路无论呼叫源的多少,都能够对呼叫源进行显示。
3.5数字显示电路在这部分电路中,采用74148这一常见的8线-3线编码器进行编码。
由于在扫描电路中,计数器是从0开始计数的,但是数码管显示要求以1~5的形式显示,所以在编码电路中,五条线从1端接起,到5端,使编码器编出001~101的二进制代码,通过7446进行显示器译码,最终输出到数码管的a~f7个管脚。
图7数字显示电路3.6优先序电路在前面的分块电路中,并没有实现优先序扫描,即当有新呼叫源插入时,系统随即按优先序从呼叫源1依次往呼叫源5扫描。
本次设计在五路呼叫源输入端接入一个5输入端并门(考虑到DE2板上的触发脉冲键按下时是低电平),当有呼叫源插入时或退出时,均经过并门产生一个低电平。
由于74161带有异步清零的功能,将并门的输出接到清零端CLRN,计数器从0重新开始计数(即扫描电路从0开始扫描),从而巧妙地实现了优先序扫描。
图8优先序电路3.7分频电路DE2实验板上的时钟频率为50MHz,如果直接采用该信号进行计数扫描,人眼无法辨别所显示的数字,所以必须对50MHz时钟信号进行分频,使频率达到人眼能够分辨的数量级,同时数字显示的间隔时间也合适,本次设计最终采用的时钟信号为3Hz左右。
为实现分频,本次设计中采用了lpm_counter模块,将其设置成2^24进制,同时带有进位输出。
图9分频电路分频器lpm_counter自动产生的VHDL语言代码如下:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY lpm;USE lpm.all;ENTITY lpm_counter1ISPORT(clock:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(23DOWNTO0));END lpm_counter1;ARCHITECTURE SYN OF lpm_counter1ISSIGNAL sub_wire0:STD_LOGIC;SIGNAL sub_wire1:STD_LOGIC_VECTOR(23DOWNTO0);COMPONENT lpm_counterGENERIC(lpm_direction:STRING;lpm_port_updown:STRING;lpm_type:STRING;lpm_width:NATURAL);PORT(clock:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(23DOWNTO0) );END COMPONENT;BEGINcout<=sub_wire0;q<=sub_wire1(23DOWNTO0);lpm_counter_component:lpm_counterGENERIC MAP(lpm_direction=>"UP",lpm_port_updown=>"PORT_UNUSED",lpm_type=>"LPM_COUNTER",lpm_width=>24)PORT MAP(clock=>clock,cout=>sub_wire0,q=>sub_wire1);END SYN;4模拟仿真使用可编程逻辑器件和QUARTUS II软件,用原理图输入方法,进行编译,仿真。
4.1电路原理图见附录4.2仿真结果分析对编译完成之后的设计进行仿真,先设置具有一定实际意义的输入。
图10仿真输入时序仿真的实际输出结果:图11输出结果5.小结在本次课程设计中,经过十余天的努力工作和老师的悉心指导,我终于顺利完成了五路呼叫器的设计。
此次课程设计用到了许多大三上学期《数字电子技术基础》这门课程的知识,巩固和深入了解了一些数字电子技术的基础知识。
理解了编码器,译码器,数据选择器,计数器,锁存器,触发器等一些经典的集成电路。
通过自己的上手实践我明白了知识的理解和运用还是有很大差距的。
在上一学期的CPLD/FPGA实验中,我已经初步掌握了QUARTUS II软件的基本使用方法,并学会了利用它进行逻辑设计,这次的课程设计给了我一个再一次熟悉软件的机会,为下学期的毕业设计打好基础。
在对电路设计的过程中,我学到了很多书本上学不到的知识。
譬如,在书本上我们只学到了一些逻辑器件输入输出的逻辑关系,但是在实训中我们懂得了一个逻辑器件只要经过一些灵活的设计便可以实现各种各样的功能,远远不止书本上所介绍的内容。
这还使我明白到,对于一个问题可以从很多角度去思考,使得我在以后处理问题时学会发散思路,从多个方面寻找解决问题的方法。
当然,巧妙的设计是建立在对基础知识的扎实理解上的。
这次为期两周的实训中我受益匪浅,深刻体会到原来日常生活中一些看似很复杂的电路功能其实只要通过对逻辑器件进行一些灵活的设计便可以实现。
这次实训使我充分领略到将所学应用到实际中的无穷乐趣,极大地激发了我对这门课程的学习兴趣,在今后的学习中我除了认真掌握书本的理论知识,还会更加注重实践的重要性。
我认为,作为一个测控技术与仪器专业的学生,应该具有扎实的理论知识和经得起考验的独立动手能力,这样才能在以后的工作中得心应手。
参考文献[1]韩焱等.数字电子技术基础[M],电子工业出版社,2011:20-50.[2]张鹏南.基于quartusⅡ的VHDL数字系统设计入门与应用实例[M],电子工业出版社,2012:24-36.[3]王振红.FPGA电子系统设计项目实战[M],清华大学出版社,2014:03-30[4]杨晓慧.FPGA系统设计与实例[M],人民邮电出版社,2010:10-3110。