數(shù)電課程設(shè)計(血型遺傳規(guī)律分析電路)報告

1、課程設(shè)計 課程名稱： 數(shù) 字 電 子 技 術(shù) 設(shè)計題目： 血型遺傳分析電路 院 系： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 年 月 日目錄第1章 設(shè)計目的.第2章 設(shè)計要求.第3章 總體方案.第4章 仿真分析.第5章 具體實現(xiàn).第6章 心得體會.參考文獻(xiàn)第1章 設(shè)計目的1. 本實驗設(shè)計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算方法，培養(yǎng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識能力。2. 通過血型遺傳規(guī)律分析電路的設(shè)計，使學(xué)生在查閱資料、設(shè)計方案、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)計一種血型遺傳規(guī)律分析電路。使用時，只要按

2、鈕輸入一組父母的血型，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)計要求1、根據(jù)電路設(shè)計指標(biāo)的要求，本次設(shè)計血型遺傳規(guī)律分析電路考慮由常用的TTL集成電路設(shè)計，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(shù)量備注13,8線譯碼器74LS138D22、方案要經(jīng)

3、濟(jì)實惠，還要更加直觀方便的實現(xiàn)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(shè)計用兩片74LS138 3.8線譯碼器以及邏輯門設(shè)計了一種血型遺傳分析電路，電路中用單刀雙擲開關(guān)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(xiàn)了輸入父母血型就可以實現(xiàn)子女可能血型的設(shè)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(xiàn)血型遺傳規(guī)律的電路設(shè)計，電路主要由單刀雙擲開關(guān)、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

4、一共有16種血型配對的可能，所以本實驗采用兩片74LS138（譯碼器）級聯(lián)，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(shè)計上，我們從子女的血型可能性入手，設(shè)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(xiàn)的血型根據(jù)設(shè)計指標(biāo)中提供的血型配對表格,可多得到以下結(jié)果：實驗電路圖中對應(yīng)的 Prod

5、eX1 代表B型和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(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

6、，如1號探針亮代表孩子的血型可能為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(shè)計中，邏輯電平的設(shè)計選用4個單刀雙擲開關(guān)，以及VCC和GND.開關(guān)一邊接高電平，一邊接地，搬動開關(guān)能夠完成邏輯0或1的輸入。第四章 仿真分析1單元電路功能測試（1）控制電路中四個單刀雙擲開關(guān)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

7、5V的Vcc表示，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(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亮通過采用仿真軟件的模擬，由實驗仿真數(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，能夠得到想要出現(xiàn)的結(jié)果。3、仿真中發(fā)現(xiàn)的問題及解決措施1、開始設(shè)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(guān)接高電平或斷開。由于CMOS 器件輸入端懸空或發(fā)生

8、錯誤，致使電路運行不正常。修改后，采用TTL型74LS138.保險起見，采用單刀雙擲開關(guān)，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(yīng)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(diào)開一點距離后才能正常發(fā)光。3、電路初始設(shè)計時，選擇的方案太過繁瑣，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)到了簡化電路目的。第五章 具體實現(xiàn)本設(shè)計用兩片74LS138 3.8線譯

9、碼器以及邏輯門設(shè)計了一種血型遺傳分析電路，電路中用單刀雙擲開關(guān)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(xiàn)了輸入父母血型就可以實現(xiàn)子女可能血型的設(shè)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(shù)量型號電路圖中的標(biāo)識274LS, 74LS138DU2, U14SWITCH, SPDTJ1, J2, J3, J4374LS, 74LS10DU3, U5, U7374LS, 74LS00DU6，U9，U11174LS, 74LS04DU4174LS, 74LS32NU106LEDX1,X2,X3,X4,X5,X62、器件介

10、紹74LS138D：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：HEX INVERTER非門74LS32N：2-INPUT-OR二線輸入或門PROBE：LEDSWITCH，SPDT：Switch開關(guān) 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(jù)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(shè)計。第六章 心得體會1 通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)各種元件的理解和運

11、用方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)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(jīng)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(shè)計過程中，經(jīng)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(xiàn)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(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)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(rèn)識。平時看課本時

12、，有時問題老是弄不懂，做完課程設(shè)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(rèn)識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個期末前的課程設(shè)計對我們的作用是非常大的。4 經(jīng)過這次設(shè)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(fù)雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。 回顧起此課程設(shè)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(xué)到很多很多的東西

13、，同時不僅可以鞏固了前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，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(tuán)隊精神的進(jìn)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(tuán)結(jié)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(jié)果。我們的工作是一個團(tuán)隊的工作，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開團(tuán)隊，必須發(fā)揚團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。5. 在設(shè)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(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計的完成，在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知識問題，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，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機(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