一种血型遗传规律的电路设计

　　根据遗传学中血型遗传规律,设计了一种ABO血型遗传仪,在“医用电子学”组合逻辑电路中,用血型遗传关系事例来设计该电路,学生使用该仪器时,只要按动按钮输入一组父母的血型,仪器便立即显示出该子女可能的血型,下面详细介绍实现血型遗传规律的电路设计。

　　1　实现血型遗传规律的译码电路

　　1.1　译码电路的功能表

　　在ABO血型系统中,人的血型分为A型,B型,AB型,O型4种,且子女与父母的血型之间有一定的遗传规律,父母的血型只有10种组合,产生24种子女的血型,如表1所示。从表1可知,每一种血型组合行中,各种血型只有“出现”和“不出现”2种互不相容的状态,可用二值数字逻辑1和逻辑0表示,从而子女的血型与父母的血型是一种组合逻辑关系。

　　进一步分析血型遗传规律得:

　　(1)在每一种血型组合中,父母的血型种类,可能相同也可能不同;同一对父母的子女的血型可以不同,不同的父母的子女的血型可能相同。故ABO血型遗传规律可用一个复杂的多输入/输出的逻辑电路来实现。

　　(2)父母有一方是AB型血型,其子女的血型不可能有O型;父母之一是O型血型,其子女的血型不可能有AB型。因此,此子女出现O型、AB型血型的限制条件应当转化成输入变量的特定状态去决定O型、AB型血型输出的状态。故列出2个表来描述血型遗传规律的逻辑功能,如表2、表3所示。

　　功能表中,父母的A型、B型、AB型、O型血型,分别用A、B、C、O符号表示,是输入变量;子女的A型、B型、AB型、O型血型,分别用A/、B/、C/、O/符号表示,是输出变量。而且,表中各变量只有0、1两种取值,每一行对应于“ABO血型遗传规律”中输入变量的一种组合状态及组合逻辑结果。

　　(1)用表2描述电路输出的A、B型血型与输入血型变量之间的逻辑关系。

　　由于父母的血型各自只能是A型、B型、AB型、O型中的一种,因此每一行中的输入变量状态值只有两个1,表现在译码电路工作中,在此取1的变量对应的血型输入有效:一种组合情况,是2个不同输入变量分别取1,表示此血型组合中父、母的血型不同,为此2个变量所对应的血型类型;另一种组合情况是一种输入变量的状态用(11)标志,表示此种血型组合中父母血型相同,即为该变量所表示的血型类型,其余输入变量的状态用×标示,表示其对应的血型不出现在此行对应的血型组合中;×表示这些变量的取值可以是1也可以是0,表示在逻辑电路工作中,该输入变量的输入状态不影响此行有效输入状态下子女的血型。输出变量在某一行中取1,表示对应该行的父母血型组合,子女可能出现此变量对应的血型;输出变量取0,表示对应该行的父母血型组合,子女不可能出现此变量对应的血型。