数电课程设计血型遗传规律分析电路报告

课程设计

数字电子技术

血型遗传分析电路

年 月曰

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设计题目： 院 系: 指导教师: 专 业: 学 号: 姓 名:

目录

第一章设计目的 .................... 第二章设计要求 .................... 第三章总体方案 .................... 第四章仿真分析 .................... 第五章具体实现 .................... 第六章心得体会 ....................

参考文献

第一章设计目的

1.本实验设计的研究目的主要是帮助学生掌握组合逻辑电路的分析和计算方

法，培养学习专业知识能力。

2.通过血型遗传规律分析电路的设计，使学生在查阅资料、设计方案、参数

选择、电路制作、系统调试等方面得到训练，并使学生在电路设计方面具有进一步发挥的余地。

3.根据遗传学中血型遗传规律，设计一种血型遗传规律分析电路。使用时，

只要按钮输入一组父母的血型，仪器能立即显示出子女可能的血型

第二章设计要求

1、根据电路设计指标的要求，本次设计血型遗传规律分析电路考虑由常用的TTL集成电路设计，由译码电路、按钮控制输入电路、译码显示电路等组成，用探针作为显示指示灯，显示子女的可能的血型。

图1血型遗传规律分析电路设计方框图

方案：血型遗传规律分析电路由两片74LS138译码器，若干与非门完成;

2、方案要经济实惠，还要更加直观方便的实现电路的功能，元件尽量少, 连线布置更简单，维修方便。

第三章总体方案

本设计用两片74LS138 3.8线译码器以及逻辑门设计了一种血型遗 传分析电路，电路中用单刀双掷开关控制输入端的高低电平来表示父母 的血型情况，用灯泡的亮灭代表子女的可能的血型。 实现了输入父母 血型就可以实现子女可能血型的设计。通过用 multisim 的逻辑电路的仿 真成功完成了电路测试。

血型遗传规律分析电路总原理图如图所示:

图2

血型遗传电路原理图

VCC

5V

o o —

Key = Space

VCC

VCC

U3S

74LSOOO

X4 LED

11

Key = Space

J3-

Key = S ；|>ace

J4

U1

74LS138M

I

74LS13aiJ

12

U4C

74L51DO U3C

74LSOOD

X6

咤

LED

其主要功能为实现血型遗传规律的电路设计，电路主要由单刀双掷开关、3,8线译码器、与非门、探针组成.其工作原理如下：

AB代表父亲血型，CD代表母亲血型，则一共有16种血型配对的可能，所以本实验采用两片74LS138（译码器）级联，可完成4输入16输出功能

在电路设计上，我们从子女的血型可能性入手，设计输出六组信号，每一组代表在父母的血型影响下孩子可能出现的血型根据设计指标中提供的血型配对表格, 可多得到以下结果：

实验电路图中对应的ProdeXI代表——B型和0型。(0101,0111,1101 )

ProdeX2 代表——0 型(1111)

ProdeX3 代表——A型B 型AB®( 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0型(0001,0100)

SwitchA、B控制父亲的血型00 —A型01 —B型10 —AB型11

—O型

SwitchC、D控制母亲的血型00 —A型01 —B型10 —AB型11

—O型

通过控AB和CD的逻辑电平可控制对应探针1、2、3、4、5、6的亮或灭已达到显示孩子可能出现的血型，如1号探针亮代表孩子的血型可能为B型或O型。2号探针亮代表孩子可能的血型为O型。

在实验设计中，逻辑电平的设计选用4个单刀双掷开关，以及VCC和GND开关

一边接高电平，一边接地，搬动开关能够完成逻辑0或1的输入

11

U2

7XLS1SSH

X5 LED

第四章仿真分析

1. 单元电路功能测试

（1） 控制电路中四个单刀双掷开关与 5V 的Vcc 和接地端相连，用 万用表测试工作正常。

（2） 译码电路中两片74LS138跟必要与非门相连接，用万用表测试 译码电路工作正常。

（3） 显示电路用六个Probe 探针组成，电压为2.5v ，仿真中加2.5V Vcc 测试探针，显示探针工作正常。

2、 整体电路功能仿真测试

完整的仿真电路原理图如下：

5

4

-

VCC

VCC

5V

Key ■ Space

J3

Key ■ Space

J4

74LS139N

XG LED

U4C

74LS1QD U3C

74LS00>D

仿真电路中，控制电路咼电平用5V的Vcc表示，低电平用接地表

示，译码器电路加5V电源Vcc，探针的额定电压取为2.5V

测试数据记录表格：

通过采用仿真软件的模拟，由实验仿真数据分析知，该电路能够得到预期的结果，当控制父亲母亲的血型时，能够得到想要出现的结果。

3、仿真中发现的问题及解决措施

1、开始设计时，采用的是CMOS器件，逻辑电平采用的控制方法是单刀单掷开关接高电平或断开。由于CMOS器件输入端悬空或发生错误，致使电路运行不正常。修改后，采用TTL型74LS138.保险起见，采用单刀双掷开关，接地时为逻辑“ 0”接电源时为逻辑“1”

2、电路连接时，器件不应离得太近，容易误接或连接不上。我们在连接输出端和灯时，由于距离太近，看上去是接在了一起，但事实上没