数字电路 血型匹配

组合逻辑电路大作业报告

学院：自动化学院

班级：自动化1702 班

姓名：马子茹 173407020203

一、题目要求

试用与非门或74LS151分别设计一个血型配对指示器，输血时供血者和受血者的血型配对情况为：（1）同一血型之间可以相互输血；（2）AB型受血者可以接受任何血型的输血；（3）O型输血者可以给任何血型的受血者输血。当受血者的血型和供血者的血型符合要求时绿灯亮，否则红灯亮。

二、逻辑分析

人的血型有A、B、AB、O四种。输血时输血者的血型与受血者的血型必须符合图示中用箭头指示的授受关系。

假设MN代表输血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、11为O型血)，PQ代表受血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、11为O型血)。假设Y为输出，Y=1时表示血型匹配绿灯亮，Y=0时表示血型不匹配红灯亮。由此可以列出输血、受血血型是否匹配的真值表如下。

根据真值表可以得到逻辑函数表达式为：

Y=M'N'P'Q'+M'N'PQ'+ M'NP'Q + M'NPQ'+ MN'PQ'+ MNP'Q'+MNPQ'+MNP'Q+ MNPQ

三、用与非门设计血型配对指示器

1、设计过程

利用卡诺图将逻辑函数表达式进行化简：

化简结果为：Y=M'N'Q'+NP'Q+PQ'+MN跟据化简结果进行与非门逻辑电路设计

2、仿真过程

因为实验情况较多，我们选择了随机抽取的的四种仿真效果作为参考：两种可以输血（亮绿灯），两种不可输血（亮红灯）的情况。

（1）Y=1，亮绿灯，可以输血。

①当输入M=N=P=Q=0时，输出Y=1。既A血型可以给A血型输血，亮绿灯，演示结果如图：

②当输入M=0,N=1,P=1,Q=0时，输出Y=1。既B血型可以给AB血型输血，亮绿灯，演示结果如图：

（2）Y=0，亮红灯，不可以输血。

①当输入M=N=0，P=Q=1时，输出Y=0。既A血型不可以给O血型输血，亮红灯，演示结果如图：

②当输入M=0，N=P=Q=1时，输出Y=0。既B血型不可以给O血型输血，亮红灯，演示结果如图

四、用74LS151设计一个血型配对指示器

1.设计过程

74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图所示，功能见表

首先当使能端G＝1时，不论输入状态如何，均无输出（Y＝0，W＝1），只有使能端G为低电平时该数据选择器才能正常工作，故我们将G始终接入低电平来确保其正常工作。

根据8选1输出逻辑式（如下）来对血型匹配系统的逻辑函数式进行化简：

（8选1输出逻辑式）

Y=M'N'P'Q'+M'N'PQ'+ M'NP'Q + M'NPQ'+ MN'PQ'+ MNP'Q'+MNPQ'+MNP'Q+ MNPQ

（血型匹配系统的逻辑函数式）

我们将M'N'P'~MNP设为A2'A1'A0'~ A2A1A0即8选1输出逻辑式中最小项m0~m7。故输入M,N,P依次为选择控制端（地址端）为C～A（引脚号为9~11），而由式中Q，可得8个数据输入端D0～D7则为：D0=D1=D3=D5= Q'; D2= Q; D4=0; D6=D7=1。故易得74LS151实际接线图如下：

本次设计中采用单刀双掷开关来解决输入高低电平之间自由切换的功能。

2.仿真过程

（1）Y＝0，W＝1即无法完成输血过程时，LED管应亮起红灯。

①将A型血的人员输给B型血的人员（M=0,N=0,P=0,Q=1）时，仿真运行结果如下：

果如下：

（2）Y＝1，W＝0即可以完成输血过程时，LED管应亮起绿灯。

①将B型血的人员输给B型血的人员（M=0,N=1,P=0,Q=1）时，仿真运行结果如下：

果如下：

由上述仿真结果证明该设计能保证血型匹配过程正常且正确地运行。

五、结果分析与总结

（一）设计结构分析：

（二）实验结果分析

由仿真可以得出：A型血可为A型血、AB型血输血

B型血可为B型血、AB型血输血

AB型血可为AB型血输血

O型血可为A、B、AB型血输血

（三）实验心得与体会

通过组合逻辑实验电路，我们熟悉了一般组合逻辑集成电路的使用，并且学会了用组合逻辑实验电路来实现一些简单的问题。与此同时，体会到了合作的重要性，每个人的分工都影响着整个团队的合作，我们不论对待任何工作，都应认真负责。