随着生活水平的提高，医疗水平也不断的提高，患者需求的及时传达就显得尤为重要，因而病房呼叫系统是医院的必备设备之一，为方便患者和医护人员之间的及时联系、提高医疗服务质量都起着极其重要的作用。 设计具有以下功能： 模拟病房呼叫输入； 1.显示优先级高的呼叫病房号，模拟呼叫声 2。对优先级低的呼叫进行存储，处理完高优先级后处理再处理 3.其他扩展功能可以自行针对开发板的功能模块具体设计合理的功能。 注意：在本文中，对设计的蜂鸣器呼叫时间进行了限制，考虑实际应用，这一限制不太合理，可以自行研究修改为持续呼叫。 在本文中没有附带代码，代码移步下一篇文章《基于FPGA的病房呼叫系统的各模块附带代码》 ### 病房呼叫系统设计与实现 #### 一、概述 随着社会的进步与科技的发展，医疗服务的质量成为了衡量一个国家或地区现代化水平的重要指标之一。其中，病房呼叫系统的完善与否直接影响到患者的就医体验及医疗效率。传统的病房呼叫系统通常采用模拟电路实现，存在功能单一、扩展性差等问题。随着现场可编程门阵列(FPGA)技术的成熟及其广泛应用，基于FPGA的病房呼叫系统设计成为可能。此类系统不仅能够有效提升医疗服务水平，还能满足患者对于紧急情况下的快速响应需求。 #### 二、FPGA与VHDL语言 ##### 2.1 FPGA简介 FPGA是一种高度灵活的数字集成电路，其内部包含大量可配置逻辑单元(CLBs)、可编程互联资源以及其他专用功能模块。通过软件配置，可以在FPGA上实现几乎任意的数字逻辑功能，从而构建出复杂多变的硬件系统。FPGA具有设计周期短、开发成本低、灵活性高等优点，在通信、军事、航空航天等领域有着广泛的应用前景。 ##### 2.2 VHDL语言 VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种用于描述数字系统的硬件描述语言。它不仅可以用于FPGA的设计与仿真，还可以用于ASIC(专用集成电路)的设计。VHDL支持多种设计风格，包括行为描述、数据流描述和结构描述等，这使得设计者可以根据不同的需求选择最适合的设计方法。此外，VHDL还具有良好的可读性和可维护性，便于团队协作和项目管理。 #### 三、病房呼叫系统设计要点 ##### 3.1 系统架构 基于FPGA的病房呼叫系统主要由以下几个部分组成： - **呼叫输入模块**：负责接收来自各个病房的呼叫信号，并根据信号强度或其他标准确定信号的优先级。 - **信号处理模块**：对输入信号进行处理，确保优先级高的信号被优先响应。 - **显示模块**：显示当前最高优先级的病房号码。 - **存储模块**：存储未处理的低优先级信号，待高优先级信号处理完毕后再逐一处理。 - **蜂鸣器控制模块**：根据系统状态控制蜂鸣器发出声音提醒医护人员。 ##### 3.2 设计流程 1. **需求分析**：明确系统的功能需求，如信号的优先级划分、显示方式等。 2. **方案设计**：基于需求制定设计方案，包括模块划分、接口定义等。 3. **代码编写**：使用VHDL语言编写各个模块的代码。 4. **仿真验证**：利用Quartus II软件进行功能仿真，验证设计是否符合预期。 5. **综合与布局布线**：将设计综合成网表文件，并进行布局布线优化。 6. **硬件测试**：将生成的比特流下载到FPGA开发板上进行实物测试，确保系统正常工作。 ##### 3.3 关键技术点 - **优先级处理**：通过设置阈值或比较器来判断信号的优先级。 - **存储技术**：采用RAM或寄存器文件等存储器件来保存低优先级信号。 - **人机交互界面**：设计简洁易用的用户界面，以便医护人员快速识别并响应患者的呼叫。 #### 四、案例分析 在具体实现过程中，可以通过以下步骤来完成病房呼叫系统的开发： 1. **确定开发板**：选择适合的FPGA开发板，如题目中提到的EP1C3T144C8。 2. **模块细化**：根据系统架构细化每个模块的具体功能与接口。 3. **编写代码**：利用VHDL语言编写每个模块的代码，并进行模块间的连接。 4. **功能仿真**：在Quartus II软件中进行功能仿真，检查是否有逻辑错误。 5. **时序仿真**：进一步进行时序仿真，确保系统在实际运行中的稳定性。 6. **硬件测试**：将设计下载到开发板上进行实物测试，验证其实际表现是否符合预期。 #### 五、总结 基于FPGA的病房呼叫系统设计充分利用了FPGA的灵活性和VHDL的强大功能，实现了高效的患者呼叫管理。通过对系统的精心设计和严谨测试，不仅可以显著提升医疗服务水平，还能为患者提供更加舒适和安全的就医环境。未来，随着技术的不断进步和发展，病房呼叫系统的功能还将得到进一步拓展和完善，更好地服务于医疗领域的需求。

某医院有一、二、三、四号病室四间，每室设有呼叫按钮，同时在护士值班室对应地装有一、二、三、四号四个指示灯。现要求当一号病室按钮按下时，无论其它病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室按钮没有按下而二号病室按钮按下时，无论三、四号病室按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号病室按钮没有按下而三号病室按钮按下时，无论四号病室按钮是否按下，只有三号灯亮。当一、二、三号病室按钮没有按下而四号病室按钮按下时，四号灯才亮。并用十进制数码显示是哪个病房在呼叫。使用了编码器、译码器、字型译码器在Multisim仿真软件平台实现

单片机医院病房呼叫系统设计(完整版).doc

无线病房呼叫系统设计

（1）了解病房呼叫器的功能； （2）掌握单个病房呼叫器（包括按键、指示和语音模块）电路的设计、仿真与调试； （3）掌握多个病房呼叫器（不少于3个）组成系统的电路的设计、仿真与调试； （4）掌握方案设计与论证； （5）掌握用相关软件进行电路图设计、仿真，以及对仿真结果的分析、总结； 3．设计工作任务及工作量的要求: （1）提供核心器件的工作原理与应用介绍； （2）提供用Protel99设计的电路原理图，也可给出印刷板电路图； （3）提供用Multisim、MaxPluss、Proteus等其他软件对电路的仿真结果与分析； （4）提供符合规定要求的课程设计说明书；

一种用于医院病房患者呼叫护士的实用电路。在8位患者中有扳动呼叫开关时，患者床头指示灯点亮，同时，在护士站的报警器（蜂鸣器+LED灯)报警，同时在号码显示器上显示出呼叫的病床号。当有多人呼叫时，显示器将显示病床号最小的数字。（个人空间里有病房呼叫系统的实验报告，仅供参考）。

病房呼叫系统 计算机组成原理课程设计 内有工程文件 实验原理 quartus用法 芯片查询 管脚查询

完整的工程，可以直接下载仿真，相当适用于参考做课程设计！！

设计仿真1：病房呼叫系统 目的意义 1.使学生熟悉常用组合电路的功能，并可用来设计简单的电路系统 2.熟悉仿真软件的环境并能进行电路仿真。 二、设计内容 某医院有一、二、三、四号病室四间，每室设有呼叫按钮，同时在护士值班 室对应地装有一、二、三、四号四个指示灯。现要求当一号病室按钮按下时，无 论其它病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室按钮没有按下而二号病 室按钮按下时，无论三、四号病室按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号病 室按钮没有按下而三号病室按钮按下时，无论四号病室按钮是否按下，只有三号 灯亮。当一、二、三号病室按钮没有按下而四号病室按钮按下时，四号灯才亮 并用十进制数码显示是哪个病房在呼叫。试用编码器、译码器、字型译码器在 Multisim仿真软件平台上设计满足上述要求的电路。 提示：用拨码开关或按钮来实现病房的按钮功能，用发光二极管实现指示 灯功能（发光二极管应串联限流电阻），用LED字型显示器实现数字显示。系 统结构如图所示。 字型LED字型 按钮1译码器显示器 编 按钮2码指示灯1译 按钮3指示灯2 按钮4码器指示灯3 指示灯4

1. 设计题目：病房呼叫系统 2. 要求： ◆ 设置开关K1-K7为病房呼叫开关。 ◆ 用LED指示灯显示病房的呼叫。 ◆ 当多个病房同时呼叫时，护士值班室中显示优先级别最高的病房号且蜂鸣器SP使计算机上的扬声器发声。