《病房呼叫系统设计与仿真设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《病房呼叫系统设计与仿真设计（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、病房呼叫系统I）设计名称:病房呼叫系统Ii）实验目的：1、8个开关用于模拟8个病房的呼叫输入信号，1号优先级最高；1 8优先级依次递减2、用数码管显示呼叫信号；没有信号时显示0；当有多个信号呼叫时，显示优先级最高的 呼叫号码（其他呼叫用指示灯显示）；用四个数码管显示呼叫等待时间。3、每次通话都给出5秒的提示；呼叫3分钟，不处理输出报警信号。 扮演角色:存储低优先级呼叫，处理高优先级呼叫，然后处理低优先级呼叫。3）设计思路:1. 总体设计思路:根据设计要求，我们将设计分为几个模块，分别是:锁存模块、选择模块 （用于病房选择）、选择模块2（用于复位选择）、计时模块、显示模块和蜂鸣器模块。2. 总体
2、设计流程:（1）锁存器:为了存储和处理病房中的呼叫信号，需要一个用于存储所有呼叫信号的锁存器。（2）数据选择器（最优选择）:优先选择呼叫所在的病房，选择优先级最高的病房号，病房号 从1到8依次递减。（3）数据选择器2（最优选择2）:优先选择时间控制信号，使数码管显示器显示的时间为当前 优先级最高的病房呼叫时间。（4）定时器:在病房呼叫系统中，要求每当有呼叫时，处理呼叫3分钟并输出报警信号，即 要求有模块对呼叫时间进行计时。因此，设计了一个分钟计时器来计时通话时间。实验室 的时钟频率是20MHZ,所以计时部分需要分成Is。（5）显示:如果用1个数码管显示呼叫信号，则用4个数码管显示呼叫等待时间（
3、mm ss），设 计7段数字显示。数字芯片选择低电平有效，扫描信号设置为1 KHZ。二，课程设计流程I）模块分配:闩锁模块:优化模块，复位的优化模块:正时模块:显示模块:连接模块、蜂鸣器模块II）模块的具体设计1. 锁定模块:因为有8个病房，所以设计了8个输入信号，高电平为信号输入。此外，考 虑到时间模块显示当前等待时间，时间显示当前等待时间是最好的。因此，在锁定模 块中，重置被添加到锁定模块。高电平表示复位不起作用，低电平表示复位。锁存器 的输入信号连接到LED灯，以便当有呼叫信号时，对应于病房的灯点亮。另一个相同 的输出信号连接到优化器以优化信号，并且另一个相同的输出信号控制定时模块中的
4、SP信号。2. 优化模块:根据设计要求，数码管要显示优先级最高的病房的呼叫信号，所以需要对病 房的呼叫信号进行优化。考虑到时间的优先级，设计了两个优先级输出信号。功能部 分按照优先病房号的顺序输出由BCD码表示的1、2、3、4、5、6、7和8。3. 选择 2:考虑到复位键一一对应的问题，只使用一个时间模块显示当前最高优先级病房 的等待时间，所以选择2模块接在选择模块后面，与8位宽的复位信号连接，然后输 出的复位信号就是通过选择模块对应当前最高优先级病房的复位信号。此时锁存模块 的输出信号也被优化，并且具有最高优先级的所选信号对应于时间模块中的SP信号。4. 计时模块:mmss按设计要求由四个数
5、码管显示，所以时间以秒为单位进位，实验箱中 的时间频率为20MHZ，所以选择0: 20，000，000，即一秒的分频。另外，有呼叫信号 的时候，SP=1，我们要马上计时，所以定义了每一秒钟有一个上升沿，上升沿来了， 时间就计1s。另外，之前的mmss。5. 显示模块:显示模块要显示的是最高优先级呼叫病房的mmss和呼叫等待时间。所以在 模块的设计中，我们用中间的六个数码管依次显示当前最高优先级呼叫病房的号码， 分钟的第十位，分钟的个位数，另一个数码管显示一个条形，与第二位相区别。依次 是秒的第十位和秒的第四位。6. 连接模块:由于每个模块成功后进行顶层设计时，时间模块和蜂鸣器模块的位宽不相等
6、所以需要一个连接模块，使两个模块能够平滑连接。连接模块的输出部分对应于时间 模块的mmss部分。模块输出部分的15-12位对应秒的3-0位，宽度的11-8位对应秒 的3-0位，宽度的7-4位对应分数的3-0位，宽度的3-0位对应分数的3-0位。7. 蜂鸣器模块:考虑到灯亮3分钟后定时器定时后发出5秒的提示声，报警模块与时间模 块连接。当输入为0000时，表示1秒，0000表示2秒，以此类推。当指示时间为1-5 秒时，蜂鸣器将鸣响，输出将处于低电平。手表显示蜂鸣器在响。当时间在6 秒到 3 分钟之间时，程序的另一个输出为高电平，此时蜂鸣器不工作。当超过三分钟时，蜂 鸣器将工作五秒钟发出警报。此时
7、已经达到了设计要求。三。课程设计综合介绍我们一开始就为这个模块设计了不同的方案，后来发现在顶层设计中实现起来并不 容易，连接后模块更加复杂，于是重新思考后有了当前模块的初稿。但顶层设置完成后， 运行实验箱显示的结果并不如预期。经过多次调试，我选择了排除错误，先从自己做起， 我把顶层连接改成了系统框图。选择它的好处是比较直观，假设正确的话基本不会出错。 所以当问题再次出现的时候，我考虑到了各个模块的逻辑问题，一个一个的查找问题， 从修改时间模块的SP电平，到修改蜂鸣器和相应的时间指示，再到修改优选模块的最终 执行语句“YOU zero”，最终解决了定时器一直计数，蜂鸣器不工作，病房显示号不归 零
8、等问题。1）病房呼叫系统框图如下:II）集成引脚配置如下:NameDrectionLocatiml/ri Fmnk谕eF Group1A.N /|Inputpirj 1083Bi NOLv12A：N；6InpjtPIN 1073B3 N0LV13一 A：N；5InputPIN 1063B3 N0LV1斗/AN；4InputPIN J 053B3J10LV15z ALNJIinputPINjn-3B3 N0LV16A：N；ZInpjtPIN 1033B3 N0LV17J /：N；1InpjtPIN JOO3E：E：NijLV18/ A-N.njInpjtPIMJ393B3J10LV19_z U.
9、KinputPIN J 61B1 NLLV110xD：h?OutputPINJ092B2 N0LV111，口苫兀可Outputpnom2B2 NQLH112D：5=1 弓 ICutpjtPIN 1112B2 NO1 广13_/D：5=-4outputPIMJIZzEZ N0LV114一D：釘订OutputPIN 1132B2 N0LV115OutputPUiJ142B2 NQLH116L）上| L |CutpjtFirj i：y岀NULv117_xOutputPIhl_12O2B2 N0LV1ISLED7outputPIN_34bl NZL19&LED6OutputPIN 331B1JJ2LZ
10、OLED5OutputPJ 361B1 N2L21LED4OutputPIN 351B1 N2L-皐-LEDI3IOutputPIN 963N1L23LED2OutputPIN 94二:E：3 N1L24-LEDfllOutputPIN 983B： NOL25LCDOOutputPIN 97aEi3 N0L26.-1 FDCS；7Out-pl rPJNJ222B2 N1II27LEDC56outputPIN 121ZB2 N0L281 FDr巧OutputPIN247B2JJ1I 29LEDC5OutputPIN 1Z3zB2 N1L30LEDCS；3OutputPIN 1262B2 N1L-
11、JI-LEDC5 2|OutputPIN 1252B2 N1L32LCDCS；1OutputPIN 12S2B2JJ1L33-LEDC5；01OutputPIN 1272B2J-J1L34dpin nameOutputPIN 1302B2 N2L35/RE5T7Tnn hPIN少1B1JJ1II36RE5I6Ii ijlLPIN 1L1L37RESTEInp LtPIN。1bi jjdI 3BinDLtPIN 71E1JJ0L39一REST3InputPIN 321B1JJ2LI40RE5F2inDLtP 刑1B1 N2L41REST1InpdtPIN 271B1 N1L-佗RE5| 01Ir
12、oLtPIN 281Eil N2L. . 1 ” .3）整体功能模拟P aintor:paooroJgaooaT mooijrjojo XboooziXODCoTTgaoDrrboaiDQ .：b3Q 1 口)(口匚口 oTTTooMaster Time Bai:2QJ5m122.05 口石Inlwval102.4 nsHZEIffanepJOQmQiLQQJ Ri 】id：炬 cociMTHiaSiciixiciijRcmziciMmdipZ1皿 订；欢口mi 叹-4Z1434404弓E SIB -SIWT-IWG-SIH 4 -STffCS-STff2-5TH13J1- szwnH sou
13、rs-S0IJ72E7-soirrscej-S0IJT2C5-S0U72C4-sninzL3-SCHH2ELl-SOLTTSEOJlOD.p TIE锂乎钊tf-32U34U35nO-36039三。总体设计和实施的描述:有8个7段数码管，16个用户LED灯(8个大LED灯，8个小LED灯)，16个开关输入 口，8个dip开关，蜂鸣器等。在实验箱上。下载完工程pin锁后，下载到FPGA进行硬件 测试。实现如下:实验箱里有八个7段数码管，我们只用其中的六个，除了前两个，从左到 右依次显示:ward， minitue2, minitue1, (bar)， second2, second1。我们使用丿八个 小的发光二极管来显示病房号。当电源打开时，计时器程序已经下载到实验箱中。蜂鸣器 一开始不响，六个数码管显示000-00。dip开关从SW1到SW7依次指示病房号1-7。按下 dip开关SW1时，表示病房2开始计时。蜂鸣器
