數(shù)電課程設(shè)計(jì)(血型遺傳規(guī)律分析電路)報(bào)告

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱：數(shù) 字 電 子 技 術(shù)設(shè)計(jì)題目： 血型遺傳分析電路 院 系：指導(dǎo)教師：專(zhuān) 業(yè)：學(xué) 號(hào)：姓 名：年 月 日目錄第1章 設(shè)計(jì)目的.第2章 設(shè)計(jì)要求.第3章 總體方案.第4章 仿真分析.第5章 具體實(shí)現(xiàn).第6章 心得體會(huì).參考文獻(xiàn)第1章 設(shè)計(jì)目的1. 本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的研究目的主要是幫助學(xué)生掌握組合邏輯電路的分析和計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力。2. 通過(guò)血型遺傳規(guī)律分析電路的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在查閱資料、設(shè)計(jì)方案、參數(shù)選擇、電路制作、系統(tǒng)調(diào)試等方面得到訓(xùn)練，并使學(xué)生在電路設(shè)計(jì)方面具有進(jìn)一步發(fā)揮的余地。3. 根據(jù)遺傳學(xué)中血型遺傳規(guī)律，設(shè)計(jì)一種血型遺傳規(guī)律分析電路。使用時(shí)，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(shè)計(jì)要求1、根據(jù)電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，本次設(shè)計(jì)血型遺傳規(guī)律分析電路考慮由常用的TTL集成電路設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)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(mén)完成；方案材料表序號(hào)元器件名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注13,8線譯碼器74LS138D22、方案要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，還要更加直

3、觀方便的實(shí)現(xiàn)電路的功能，元件盡量少，連線布置更簡(jiǎn)單，維修方便。第3章 總體方案 本設(shè)計(jì)用兩片74LS138 3.8線譯碼器以及邏輯門(mén)設(shè)計(jì)了一種血型遺傳分析電路，電路中用單刀雙擲開(kāi)關(guān)控制輸入端的高低電平來(lái)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(shí)現(xiàn)了輸入父母血型就可以實(shí)現(xiàn)子女可能血型的設(shè)計(jì)。通過(guò)用multisim的邏輯電路的仿真成功完成了電路測(cè)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(shí)現(xiàn)血型遺傳規(guī)律的電路設(shè)計(jì)，電路主要由單刀雙擲開(kāi)關(guān)、3,8線譯碼器、與非門(mén)、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(duì)的可能，所以本實(shí)驗(yàn)采用兩片74LS138（譯碼器）級(jí)聯(lián)，可完成4輸入16輸出功能血型配對(duì)真值表如下：父親母親子女ABCDA型B型AB型O型00001001000111110010111000111001010011110101010101101110011101011000111010011110101011101011110011001001110101011110110011110001在電路設(shè)計(jì)上，我們從子女的血型可能性入手，設(shè)計(jì)輸出六組信號(hào)，每一組代表在父母的血型影響下孩子可能出現(xiàn)的血型根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)中提供的血型配對(duì)表格,可多得到以下結(jié)果：實(shí)驗(yàn)電路圖中對(duì)應(yīng)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(guò)控AB和CD的邏輯電平可控制對(duì)應(yīng)探針1、2、3、4、5、6的亮或滅已達(dá)到顯示孩子可能出現(xiàn)的血型，如1號(hào)探針亮代表

6、孩子的血型可能為B型或O型。2號(hào)探針亮代表孩子可能的血型為O型。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，邏輯電平的設(shè)計(jì)選用4個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，以及VCC和GND.開(kāi)關(guān)一邊接高電平，一邊接地，搬動(dòng)開(kāi)關(guān)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(cè)試（1）控制電路中四個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與5V的Vcc和接地端相連，用萬(wàn)用表測(cè)試工作正常。（2）譯碼電路中兩片74LS138跟必要與非門(mén)相連接，用萬(wàn)用表測(cè)試譯碼電路工作正常。（3）顯示電路用六個(gè)Probe探針組成，電壓為2.5v，仿真中加2.5V Vcc測(cè)試探針，顯示探針工作正常。2、整體電路功能仿真測(cè)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(cè)試數(shù)據(jù)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(guò)采用仿真軟件的模擬，由實(shí)驗(yàn)仿真數(shù)據(jù)分析知，該電路能夠得到預(yù)期的結(jié)果，當(dāng)控制父親母親的血型時(shí)，能夠得到想要出現(xiàn)的結(jié)果。3、仿真中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施1、開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，采用的是CMOS器件，邏輯電平采用的控制方法是單刀單擲開(kāi)關(guān)接高電平或斷開(kāi)。由于CMOS 器件輸入端懸空或發(fā)生錯(cuò)誤，致使電路運(yùn)行

8、不正常。修改后，采用TTL型74LS138.保險(xiǎn)起見(jiàn)，采用單刀雙擲開(kāi)關(guān)，接地時(shí)為邏輯“0”，接電源時(shí)為邏輯“1”。2、電路連接時(shí)，器件不應(yīng)離得太近，容易誤接或連接不上。我們?cè)谶B接輸出端和燈時(shí)，由于距離太近，看上去是接在了一起，但事實(shí)上沒(méi)有接上，最終通過(guò)調(diào)開(kāi)一點(diǎn)距離后才能正常發(fā)光。3、電路初始設(shè)計(jì)時(shí)，選擇的方案太過(guò)繁瑣，如輸出A型血的話則需要表達(dá)式Y(jié)=m0+m1+m2+m3+m4+m6+m8+m9+m10+m11+m12+m14,這樣需要太多元器件，電路復(fù)雜，經(jīng)過(guò)考慮，我們選擇把可能的血型組當(dāng)作輸出變量，達(dá)到了簡(jiǎn)化電路目的。第五章 具體實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)用兩片74LS138 3.8線譯碼器以及邏輯門(mén)設(shè)計(jì)

9、了一種血型遺傳分析電路，電路中用單刀雙擲開(kāi)關(guān)控制輸入端的高低電平來(lái)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(shí)現(xiàn)了輸入父母血型就可以實(shí)現(xiàn)子女可能血型的設(shè)計(jì)。通過(guò)用multisim的邏輯電路的仿真成功完成了電路測(cè)試。1、實(shí)驗(yàn)中用到的器件清單數(shù)量型號(hào)電路圖中的標(biāo)識(shí)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(mén)74LS00D：2-INPUT-NAND二線輸入與非門(mén)74LS04D：HEXINVERTER非門(mén)74LS32N：2-INPUT-OR二線輸入或門(mén)PROBE：LEDSWITCH，SPDT：Switch開(kāi)關(guān)3、百度查出每個(gè)元件的引腳圖（即其原理圖），然后再草紙上畫(huà)出電路的原理圖，其后再根據(jù)原理圖焊接電路板。雖然這個(gè)過(guò)程說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但真正實(shí)際操作的時(shí)候卻是非常的困難，畢竟這也是我們第一次做課程設(shè)計(jì)。第六章 心得體會(huì)1 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)各種元件的理解和運(yùn)用方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)

11、程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)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(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。2 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)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(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。3 我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，

12、做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)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(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映象深刻。所以認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個(gè)期末前的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的作用是非常大的。4 經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，過(guò)程曲折可謂一語(yǔ)難盡。在此期間我們也失落過(guò)，也曾一度熱情高漲。從開(kāi)始時(shí)滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)長(zhǎng)。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見(jiàn)證著收獲。回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了前所

13、學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓我們?cè)诤献髌饋?lái)更加默契，在成功后一起體會(huì)喜悅的心情。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來(lái)最終完美的結(jié)果。我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。5. 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計(jì)的完成，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專(zhuān)業(yè)知識(shí)問(wèn)題，最后在老師、同學(xué)和自己百度的幫助下，終于游逆而解。6. 此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問(wèn)題，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松，自己也都能扛的起并高質(zhì)量的完成項(xiàng)目。