1、設計一個病人呼叫大夫的電路3 電路設計1病人呼叫大夫的電路設計1.1設計任務· 設計8個病人呼叫大夫的電路，0號病人病情最輕，7號最重，病情最重的病人優先級最高；· 8個病人按照優先級的高低得到響應，即兩人或兩人以上同時呼叫大夫，至相應最重病人的呼叫請求，呼叫時用蜂鳴器發聲，同時顯示病人的號碼；· 通過撥碼開關手動模擬8個病人的呼叫；· 按照以上技術要求設計電路，對設計的電路用Multisim仿真。1.2實驗原理及思路分路· 當某一路有呼叫信號輸入時，該信號會被送到優先編碼器中進行編碼，編碼器信號通過鎖存器經鎖存后輸入到譯碼器，然后譯碼器在輸出

2、到顯示電路，顯示這一路的編號同時蜂鳴器報警，狀態可以手動通過按鍵消除。當有兩個或兩個以上按鍵同時輸入時，顯示電路會顯示優先級高的編號同時蜂鳴器報警。· 用撥碼開關作為8間病房的求助按鈕，從上而下分別用0、1、2、3、4、5、6、7來控制。當有病人按下求助按鈕時，則74ls148D的GS輸出端為高電平，其端接反相器，去推動晶體管使蜂鳴器發聲，以提醒大夫有病人呼叫，并用LED數碼管顯示該病人的房間號。3） 考慮到病人的呼叫有優先級之分，可以使用優先編碼器74LS148來區分病人的優先級。1.3 74ls148編碼器在優先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上編碼信號。在同時存在兩個或兩個以上

3、輸入信號時，優先編碼器只按優先級高的輸入信號編碼，優先級低的信號則不起作用。74ls148編碼器的真值表格1示：由74ls148真值表可列輸出邏輯方程為：1.4電路圖及仿真結果病人呼叫大夫的電路連接如圖表1示：圖表 1此單元電路進行仿真測試，如圖，當按下4鍵時，數碼管顯示數字4，對應輸入信號的按鍵，同時蜂鳴器發聲。同上對其他按鍵進行仿真測試，得到的結果與期望值一致，因此表明設計的電路原理正確，元器件選擇恰當，參數選擇合理。2加法電路的設計2.1設計任務· 2個無符號4位二進制數相加，其和不大于15；· 要求加數及和均以十六進制數的形式顯示；· 通過2個撥碼開關控制

4、改變2個加數的大小；· 當和大于15時，說明有進位，用邏輯探針點亮進行指示。2.2實驗原理及框圖· 2個無符號4位二進制數想加可以使用芯片74ls283，74ls283芯片的管腳圖如圖表2：· 圖表 2· 2個四位二進制數分別從A4A1和B4B1輸入，其和從SUM_4SUM_1輸出，因為輸出也是一個二進制數，因此輸出的最大值為15，當2個輸入二進制數之和大于15時，將從C4輸出一個進位信號。· 用撥碼開關產生2個4位二進制數進，分別接入到74LS283管腳圖73LS283 的兩個輸入端，邏輯探針與芯片的C4口連接，當有進位輸出時，邏輯探針將點亮

5、。輸入信號和輸出信號同時與十六進制顯示芯片連接，顯示成十六進制形式。2.3電路圖及仿真結果· 兩個輸入的二進制數是3、2對應的十進制數也是3、2，則和為5，沒有向高位的進位。指示燈不亮。如圖表3：圖表 3 · 兩個二進制輸入數是4、d對應的十進制數是4、13，即和為17，有向高位的進位。指示燈亮。如圖表4示：圖表 4 3用74LS90實現十進制計數器的設計與顯示3.1設計任務· 以0，1，2，.，9為計數順序；· 以0，2，4，6，8，1，3，5，7，9為計數順序。3.2 74LS90的邏輯功能通過不同的連接方式，74LS90可以實現四種不同的邏輯功能；

6、而且還可借R0(1)、R0(2)對計數器清零，借助S9(1)、S9(2)將計數器置9。其具體功能詳述如下：· 計數脈沖從CP1輸入，QA作為輸出端，為二進制計數器。· 計數脈沖從CP2輸入，QDQCQB作為輸出端，為異步五進制加法計數器。· 若將CP2和QA相連，計數脈沖由CP1輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端，則構成異步8421BCD碼十進制加法計數器。· 若將CP1與QD相連，計數脈沖由CP2輸入，QA、QD、QC、QB作為輸出端，則構成異步5421BCD碼十進制加法計數器。74LS90的功能表如表格2所示：表格 2 將74LS90的輸出QA與

7、輸入INB相接，構成8421BCD碼計數器；將輸出QD與輸入INA相接，構成5421BCD碼計數器。8421BCD碼計數器和5421BCD碼計數器的計數順序如表格3和表格4所示：表格 3表格 4 由表格和表格4可知，將74LS90的輸出QA與輸入INB相接時，74LS90的計數順序為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。將74LS90輸出QD與輸入INA相接時，74LS90的計數順序為0、2、4、6、8、1、3、5、7、9，正好符合設計要求。3.3.3電路仿真· 將74LS90N的INB和QA相連，計數脈沖由INA輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端，R01、R02、R91、R92同時接地，則構成異步8421BCD碼十進制加法計數器。如圖表5所示：圖表 5將74LS90N的INA和QD相連，計數脈沖由INB輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端，R01、R02、R91、R92同時接地，則構成異步5421BCD碼十進制加法計數器。如圖表6所示： 圖表 6 3.4數碼管顯示控制電路的設計3.4.1設計任務使用器件74LS00（二輸入與非門）、74LS