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1、实验一实验一 基本门电路的逻辑功能测试基本门电路的逻辑功能测试姓名:潘建成 班级 10 级电信 1 学号 120101003132 指导老师：陈金恩一、实验目的一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。2、熟悉扩展板与主电路板的连接与使用。3、了解测试的方法与测试的原理。4、掌握 TTL 集电极开路门（OC 门）的逻辑功能及应用。5、掌握 TTL 三态输出门（3S 门）的逻辑功能及应用。6、熟练掌握 multisim 仿真测试。二、实验仪器二、实验仪器1、数字逻辑电路实验箱。 2、数字逻辑电路实验箱扩展板。3、双踪示波器，数字万用表。 4、相应 74LS 系列芯片
2、若干。三、实验原理三、实验原理1、 验中用到的基本门电路的符号为：图 1-1 与门 图 1-2 或门 图 1-3 非门图 1-4 与非门 图 1-5 或非门 图 1-6 异或门在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平， （即实验箱上面的拨动开关）然后使用逻辑电平显示单元（实验箱上部的 LED）显示其逻辑功能。2、数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。对于普通的 TTL 电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低电平，输出阻抗都很低。因此，不允许将它们的输出端并接在一起使用，而集电极开路门和三态输出门是两种特殊的 TTL
3、门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用，也就是说，它们都具有“线与”的功能。(1)、TTL 集电极开路门（OC 门） 本实验所用 OC 门型号为 2 输入四与非门 74LS03，引脚排列见附录。工作时，输出端必须通过一只外接电阻和电源 Ec 相连接，以保证输出电平符合电路要求。LROC 门的应用主要有下述特点：电路的“线与”特性方便的完成某些特定的逻辑功能。图 1-7 所示，将两个 OC 门输出端直接并接在一起，则它们的输出：21212121BBAABBAAFFFBA图 1-7 OC 与非门“线与”电路 即把两个（或两个以上）OC 与非门“线与”可完成“与或非”的逻辑功能。(2)、TTL
4、三态输出门（3S 门）TTL 三态输出门是一种特殊的门电路，它与普通的 TTL 门电路结构不同，它的输出端除了通常的高电平、低电平两种状态外（这两种状态均为低阻状态） ，还有第三种输出状态高阻态，处于高阻态时，电路与负载之间相当于开路。三态输出门按逻辑功能及控制方式来分有各种不同类型，本实验所用三态门的型号是 74LS125 三态输出四总线缓冲器，图 1-8 是三态输出四总线缓冲器的逻辑符号，它有一个控制端（又称为禁止端或使能端），=0 为正常工作状态，实现 Y=A 的逻辑功能；=1 为禁止状态，输EEE 出 Y 是高阻态。这种在控制端加低电平电路才能正常工作的方式称低电平使能。74LS125
5、 的引脚排列见附录。(a) (b) 图 1-8 三态四总线缓冲器逻辑符号三态电路主要用途之一是实现总线传输，即用一个传输通道（称总线） ，以选通方式传送多路信息。使用时，要求只有需要传输信息的三态控制端处于使能态（=0）其余各门皆处于禁止状态（=1） 。EE 由于三态门输出电路结构与普通 TTL 电路相同，显然，若同时有两个或两个以上三态门的控制端处于使能态，将出现与普通 TTL 门“线与”运用时同样的问题，因而是绝对不允许的。输入 输出/EA F00011011高阻右表为 74LS125 的功能 表四、实验内容四、实验内容1、测试 TTL 门电路的逻辑功能：测试 74LS00（与非门）的逻辑
6、功能。测试 74LS03（与非门）的逻辑功能。2、集电极开路门的应用用 OC 门 74LS03 实现，实验时输入变量允许用原变量和反变量，外接负载FECDBAF电阻 RL自取合适的值（使用 multisim 完成电阻 RL的选择，然后硬件验证其可信度） 。3、三态输出门(1)、测试 74LS125 三态输出门的逻辑功能：将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置，并固定好，找一个 14PIN 的插座插上芯片74LS125，并在 14PIN 插座的第 7 脚接上实验箱的地（GND） ，第 14 脚接上电源（VCC） ，三态门输入端接逻辑开关，控制端接单次脉冲源，输出接发光二极管（逻辑电平显示）
7、 。逐个测试集成块中四个门的逻辑功能，记入表 1-1 中。 表 1174LS125 功能真值表(2)、三态输出门的应用将四个三态缓冲器按图 1-9 接线，输入端按图示加输入信号，控制端接逻辑开关，输出端接 LED，先使四个三态门的控制端均为高电平“1” ，即处于禁止状态。注意，应先使工作的三态门转换为禁止状态，再让另一个门开始传递数据。记录实验结果。图 1-9 用 74LS125 实现总线传输实验电路五、实验步骤五、实验步骤1 、画出 Y=AB ,Y=A+B,Y=的逻辑符号与真值表。A2、写出右边逻辑符号的真值表3、用 multim 测试如下芯片的功能，填入下表格型号 功能输入 A=0，B=0
8、时的输出电压（V）输入 A=0，B=1时的输出电压（V）输入 A=1，B=0时的输出电压（V）输入 A=1，B=1时的输出电压（V）74LS00测试条件输入高电平（H）= (V)，输入低电平（L）= (V)，芯片电源= (V)74LS03测试条件输入高电平（H）= (V)，输入低电平（L）= (V)，芯片电源= (V)4、用 74LS00 实现函数AF5、用 74LS03 与 74LS00 实现函数，要求先得出原理公式，并且画出电路图，其中2121BBAAF的逻辑符号用国际通用符号。6、用 74LS00 与 74LS03 实现函数,画出电路图，用国际通用符号。FECDBAF7、用 74LS12
9、5 实现总线传输，电路如下图，算出图中限流电阻选取范围？已知发光 LED 的正向工作电压为 2V，电流范围为 5mA15mA。数据记录与处理（一）数据记录与处理（一） 、画出实际连接图（必须和实际一致） ，测出原理中 3 的表格内容，把实际实际值填入下表，分析结果。（1）实际连接图如右图：（根据实验具体情况画出，图中要标名元件值）（2）填表型号 功能输入 A=0，B=0时的输出电压（V）输入 A=0，B=1时的输出电压（V）输入 A=1，B=0时的输出电压（V）输入 A=1，B=1时的输出电压（V）2.9872.9752.9770.19174LS00测试条件输入高电平（H）= 2.980 (V)，输入低电平（L）= 00.191(V)，芯片电源= 4.968(V)2.7472.7422.7440.39274LS03测试条件输入高电平（H)=2.744 (V)，输入低电平（L）= 0.392 (V)，芯片电源= 5.029 (V)（3）分析：此结果与仿真的区别，以及是否达到预想目标，如果没达到，分析原因，并提出改进方案。实验注意事项：实验注意事项：思考题思考题：1、总结集电极开路门和三态输出门的优缺点2、在使用总线传输时，总线上能不能同时接有 OC 门与三态输出门？为什么？
