數電課程設計(血型遺傳規(guī)律分析電路)報告

1、課程設計課程名稱：數 字 電 子 技 術設計題目： 血型遺傳分析電路 院 系：指導教師：專 業(yè)：學 號：姓 名：年 月 日目錄第1章 設計目的.第2章 設計要求.第3章 總體方案.第4章 仿真分析.第5章 具體實現.第6章 心得體會.參考文獻第1章 設計目的1. 本實驗設計的研究目的主要是幫助學生掌握組合邏輯電路的分析和計算方法，培養(yǎng)學習專業(yè)知識能力。2. 通過血型遺傳規(guī)律分析電路的設計，使學生在查閱資料、設計方案、參數選擇、電路制作、系統調試等方面得到訓練，并使學生在電路設計方面具有進一步發(fā)揮的余地。3. 根據遺傳學中血型遺傳規(guī)律，設計一種血型遺傳規(guī)律分析電路。使用時，只要按鈕輸入一組父母的

2、血型，儀器能立即顯示出子女可能的血型父母血型子女可能的血型OOOABABA、B、ABABOA、BBBB、OBOB、OABBA、B、ABAAA、OAOA、OABAA、B、ABABO、A、AB、B第二章 設計要求1、根據電路設計指標的要求，本次設計血型遺傳規(guī)律分析電路考慮由常用的TTL集成電路設計，由譯碼電路、按鈕控制輸入電路、譯碼顯示電路等組成，用探針作為顯示指示燈，顯示子女的可能的血型。圖1 血型遺傳規(guī)律分析電路設計方框圖方案：血型遺傳規(guī)律分析電路由兩片74LS138譯碼器，若干與非門完成；方案材料表序號元器件名稱規(guī)格型號數量備注13,8線譯碼器74LS138D22、方案要經濟實惠，還要更加直

3、觀方便的實現電路的功能，元件盡量少，連線布置更簡單，維修方便。第3章 總體方案 本設計用兩片74LS138 3.8線譯碼器以及邏輯門設計了一種血型遺傳分析電路，電路中用單刀雙擲開關控制輸入端的高低電平來表示父母的血型情況，用燈泡的亮滅代表子女的可能的血型。 實現了輸入父母血型就可以實現子女可能血型的設計。通過用multisim的邏輯電路的仿真成功完成了電路測試。 血型遺傳規(guī)律分析電路總原理圖如圖所示：圖2 血型遺傳電路原理圖其主要功能為實現血型遺傳規(guī)律的電路設計，電路主要由單刀雙擲開關、3,8線譯碼器、與非門、探針組成.其工作原理如下：AB 代表父親血型，CD代表母親血型，則一共有16種血型配

4、對的可能，所以本實驗采用兩片74LS138（譯碼器）級聯，可完成4輸入16輸出功能血型配對真值表如下：父親母親子女ABCDA型B型AB型O型00001001000111110010111000111001010011110101010101101110011101011000111010011110101011101011110011001001110101011110110011110001在電路設計上，我們從子女的血型可能性入手，設計輸出六組信號，每一組代表在父母的血型影響下孩子可能出現的血型根據設計指標中提供的血型配對表格,可多得到以下結果：實驗電路圖中對應的 ProdeX1 代表B型和

5、O型。（0101,0111,1101）ProdeX2 代表0型（1111）ProdeX3 代表A型B型AB型（1010,1001,1000,0110,0010）ProdeX4 代表A型和B型（1011,1110）ProdeX5 代表A型和O型（0000，0011，1100）ProdeX6 代表A型，B型AB型O型（0001,0100）SwitchA、B控制父親的血型 00A型 01B型 10AB型 11O型SwitchC、D控制母親的血型 00A型 01B型 10AB型 11O型通過控AB和CD的邏輯電平可控制對應探針1、2、3、4、5、6的亮或滅已達到顯示孩子可能出現的血型，如1號探針亮代表

6、孩子的血型可能為B型或O型。2號探針亮代表孩子可能的血型為O型。在實驗設計中，邏輯電平的設計選用4個單刀雙擲開關，以及VCC和GND.開關一邊接高電平，一邊接地，搬動開關能夠完成邏輯0或1的輸入。第四章 仿真分析1單元電路功能測試（1）控制電路中四個單刀雙擲開關與5V的Vcc和接地端相連，用萬用表測試工作正常。（2）譯碼電路中兩片74LS138跟必要與非門相連接，用萬用表測試譯碼電路工作正常。（3）顯示電路用六個Probe探針組成，電壓為2.5v，仿真中加2.5V Vcc測試探針，顯示探針工作正常。2、整體電路功能仿真測試完整的仿真電路原理圖如下：仿真電路中，控制電路高電平用5V的Vcc表示，

7、低電平用接地表示，譯碼器電路加5V電源Vcc，探針的額定電壓取為2.5V測試數據記錄表格：輸入子女可能的血型父親母親ABCDP1P2P3P4P5P60000亮0001亮0010亮0011亮0100亮0101亮0110亮0111亮1000亮1001亮1010亮1011亮1100亮1101亮1110亮1111亮通過采用仿真軟件的模擬，由實驗仿真數據分析知，該電路能夠得到預期的結果，當控制父親母親的血型時，能夠得到想要出現的結果。3、仿真中發(fā)現的問題及解決措施1、開始設計時，采用的是CMOS器件，邏輯電平采用的控制方法是單刀單擲開關接高電平或斷開。由于CMOS 器件輸入端懸空或發(fā)生錯誤，致使電路運行

8、不正常。修改后，采用TTL型74LS138.保險起見，采用單刀雙擲開關，接地時為邏輯“0”，接電源時為邏輯“1”。2、電路連接時，器件不應離得太近，容易誤接或連接不上。我們在連接輸出端和燈時，由于距離太近，看上去是接在了一起，但事實上沒有接上，最終通過調開一點距離后才能正常發(fā)光。3、電路初始設計時，選擇的方案太過繁瑣，如輸出A型血的話則需要表達式Y=m0+m1+m2+m3+m4+m6+m8+m9+m10+m11+m12+m14,這樣需要太多元器件，電路復雜，經過考慮，我們選擇把可能的血型組當作輸出變量，達到了簡化電路目的。第五章 具體實現本設計用兩片74LS138 3.8線譯碼器以及邏輯門設計

9、了一種血型遺傳分析電路，電路中用單刀雙擲開關控制輸入端的高低電平來表示父母的血型情況，用燈泡的亮滅代表子女的可能的血型。 實現了輸入父母血型就可以實現子女可能血型的設計。通過用multisim的邏輯電路的仿真成功完成了電路測試。1、實驗中用到的器件清單數量型號電路圖中的標識274LS, 74LS138DU2, U14SWITCH, SPDTJ1, J2, J3, J4374LS, 74LS10DU3, U5, U7374LS, 74LS00DU6，U9，U11174LS, 74LS04DU4174LS, 74LS32NU106LEDX1,X2,X3,X4,X5,X62、器件介紹74LS138D

10、：3-TO-8 DECODER 3-8譯碼器74LS10D：3-INPUT-NAND 三線輸入與非門74LS00D：2-INPUT-NAND二線輸入與非門74LS04D：HEXINVERTER非門74LS32N：2-INPUT-OR二線輸入或門PROBE：LEDSWITCH，SPDT：Switch開關3、百度查出每個元件的引腳圖（即其原理圖），然后再草紙上畫出電路的原理圖，其后再根據原理圖焊接電路板。雖然這個過程說起來很簡單，但真正實際操作的時候卻是非常的困難，畢竟這也是我們第一次做課程設計。第六章 心得體會1 通過此次課程設計，使我更加扎實的掌握了有關各種元件的理解和運用方面的知識，在設計過

11、程中雖然遇到了一些問題，但經過一次又一次思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面知識欠缺和經驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。2 在設計過程中，經常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。3 我沉得做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內容有限，所以在這次課程設計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。平時看課本時，有時問題老是弄不懂，

12、做完課程設計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。所以認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。所以這個期末前的課程設計對我們的作用是非常大的。4 經過這次設計，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。生活就是這樣，汗水預示著結果也見證著收獲?；仡櫰鸫苏n程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了前所

13、學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。實驗過程中，也對團隊精神的進行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結果。我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發(fā)揚團結協作的精神。5. 在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設計的完成，在設計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老師、同學和自己百度的幫助下，終于游逆而解。6. 此次課程設計，學到了很多課內學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現差錯的隨機應變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應該更輕松，自己也都能扛的起并高質量的完成項目。