數(shù)字電路-74HC151血型匹配檢測器.doc

福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：血型匹配檢測器的設(shè)計(jì)姓 名：專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化年 級：2013級學(xué) 號： 指導(dǎo)教師：張振敏職 稱：講師2015年7月3日1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜说难陀蠥、B、AB、O四種。輸血時(shí)輸血者的血型與受血者的血型必須符合一定的授受關(guān)系。設(shè)計(jì)這個(gè)邏輯電路，判斷輸血者與受血者的血型是否符合上述規(guī)定。2、 軟件介紹仿真軟件Multisim是一個(gè)專門用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。作為 Windows下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具， Multisim是一個(gè)完整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。Multisim計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。Multisim軟件絕對是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。 特點(diǎn)：直觀的圖形界面；豐富的元器件；強(qiáng)大的仿真能力；豐富的測試儀器；完備的分析手段；獨(dú)特的射頻(RF)模塊；強(qiáng)大的MCU模塊；完善的后處理；詳細(xì)的報(bào)告；兼容性好的信息轉(zhuǎn)換。3、 設(shè)計(jì)過程人的血型有A、B、AB、O四種。輸血時(shí)輸血者的血型與受血者的血型必須符合圖示中用箭頭指示的授受關(guān)系。先用AB代表輸血者的血型(00為A型血、01為B型血、10為AB型血、II為0型血)，CD代表受血者的血型(00為A型血、01為B型血、10為AB型血、II為0型血)，Y為輸出(0為不匹配、1為匹配)，那么可以列出輸血、受血血型是否匹配。血型匹配真值表：ABCDY00001000100010100110010000101101101011101000010010101011011011001110111110111111根據(jù)真值表可以得到邏輯函數(shù)表達(dá)式為：Y=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD化簡，得：Y=BCD+ABD+AD+BC數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)地址輸入端的二進(jìn)制信號，對輸入端信號進(jìn)行選擇。八選一數(shù)據(jù)選擇器74HC151是集成的有三個(gè)地址輸入端A2、A1、A0，八個(gè)數(shù)據(jù)輸入端D0D7的中規(guī)模組合邏輯電路。74HC151數(shù)據(jù)選擇器的功能可以用邏輯函數(shù)表示為: 根據(jù)公式：Y=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD將AA2、BA1、CA0,因此邏輯式可以表示為： Y=m0D + m1D + m2D + m3D + m5D十m6+m7故：D0=D1= D3=D5=D, D2 = D, D4=0,D6=D7=14、 仿真電路的搭建 根據(jù)上面的公式，這樣只要將數(shù)據(jù)選擇器的輸入端進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置便可以實(shí)現(xiàn)電路功能。運(yùn)行程序，找出74HC151、74HC04D-4V、VDD和接地符號，并連接電路。電路圖如下：5、 電路仿真結(jié)果和分析圖中G為控制端，低電平有效，將選擇信號A. B. C(即A2.、A1.、A0)分別接 式中的前三個(gè)變量，將表達(dá)式中的第四個(gè)變量接到數(shù)據(jù)選擇器的輸入端，具體如上，這樣在數(shù)據(jù)選擇的輸出端Y端就可以得到血型匹配的結(jié)果了。用Multisim來驗(yàn)證邏輯功能，經(jīng)過邏輯轉(zhuǎn)換功能，可以得到與圖2一樣的邏輯真值表（如下圖），可見用數(shù)據(jù)選擇器也能夠?qū)崿F(xiàn)血型匹配器的功能。通過邏輯轉(zhuǎn)化器的窗口，可以得到邏輯表達(dá)式和邏輯表達(dá)式的化簡式：分析： 如上所述，運(yùn)用Multisim可以很方便地進(jìn)行數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，基本邏輯門電路和數(shù)據(jù)選擇器均可以很好地實(shí)現(xiàn)血型匹配器，經(jīng)Multisim中的邏輯轉(zhuǎn)換器驗(yàn)證，兩種方法的最終邏輯功能相同，而用數(shù)據(jù)選擇器能更加簡潔地完成電路功能。通過設(shè)計(jì)實(shí)例可以看出，利用Multisim