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1、实验三:集成门电路功能测试一、 实验预习1. 逻辑值与电压值的关系 2. 常用逻辑门电路逻辑功能及其测试方法 3. 硬件电路基础实验箱的结构基本功能和使用方法二、 实验目的测试集成门电路的功能三、 实验器件集成电路板万用表四、 实验原理TTL与非门74LS00的逻辑符号及逻辑电路: 双列直插式集成与非门电路CT74LS00:数字电路的测试: 常对组合数字电路进行静态和动态测试,静态测试是在输入端加固定的电平信号,测试输出壮态,验证输入输出的逻辑关系动态测试是在输入端加周期性信号,测试输入输出波形,测量电路的频率响应常对时序电路进行单拍和连续工作测试,验证其状态的转换是正确本实验验证集成门电路输
2、入输出的逻辑关系,实验在由硬件电路基础实验箱和相关的测试仪器组成的物理平台上进行硬件电路基础实验箱广泛地应用于以集成电路为主要器件的数字电路实验中,它的主要组成部分有:(1) 直流电源:提供固定直流电源(+5V,-5V)和可调电源(+315V,-315V)(2) 信号源:单脉冲源(正负两种脉冲);连续脉冲(3) 逻辑电平输出电路:通过改变逻辑电平开关状态输出两个电平信号:高电平“1”和低电平“0”(4) 逻辑电平显示电路:电平显示电路由发光二极管及其驱动电路组成,用来指示测试点的逻辑电平(5) 数码显示电路:动态数码显示电路和静态数码显示电路,静态数码显示电路由七段LED数码管及其译码器组成(
3、6) 元件库:元件库装有电位器电阻电容二极管按键开关等器件 (7) 插座区与管座区:可插入集成电路,分立元件 集成门电路功能验证方法:选定器件型号,查阅该器件手册或该器件外部引脚排列图,根据器件的封装,连接好实验电路,以测试74LS00与非门的功能为例:正确连接好器件工作电源:74LS00的1 4脚和7脚分别接到实验平台的5 V直流电源的“+5 V和“GND”端处,TTL数字集成电路的工作电压为5 V(实验允许5%的误差)连接被测门电路的输入信号:74LS00有四个二输入与非门,可选择其中一个二输入与非门进行实验,将输入端A,B分别连接到实验平台的“十六位逻辑电平输出” 电路的其中两个输出端(
4、如K1K 2对应的输出端)连接被测门电路的出端:将与非门的输出端Y连接到“十六位逻辑电平显示”电路的其中一个输入端确定连线无误后,可以上电实验,并记录实验数据,分析结果 通过开关改变被测与非门输入端A,B的逻辑值,对应输入端的LED指示灯亮时为1,不亮时为0观测输出端的逻辑值,对应输出端的指示灯LED亮红色时为1,亮绿色时为0不亮表示输出端不是标准的TTL电平K1K 2共有4种开关位置的组合,对应被测电路的四种输入逻辑状态00,01,10,11,可以改变K1K 2开关的位置,观察电平显示LED的亮灭情况,以真值表的形式记录被测门电路的输入和输出逻辑状态观测逻辑值时,用万用表测量出对应的电压值,
5、验正TTL电路逻辑值与电压值的关系比较实测值与理论值,比较结果一致,说明被测门的功能是正确的,门电路完好如果实测值与理论值不一致,应检查集成电路的工作电压是否正常,实验连线是否正确,判断门电路是否损坏五、 实验内容1. 基本门电路逻辑电路测试:测试 74LS08(与门)74LS32(或门)74LS04(非门)74LS00(与非门) 74LS86(异或门)的功能将被测芯片插入实验区的空插座,连接好测试线路,拨动开关,改变输入信号,观测输入输出端的逻辑值时,并用万用表测量出输出端对应的电压值,验正 TTL 电路的逻辑功能, 记录实验数据 输入输出Y74LS0874LS3274LS0474LS007
6、4LS86ABYU/VYU/VYU/VYU/VYU/V000110112. 逻辑门的转换 利用 74S00与非门组成非门,2 输入与门,2 输入或门电路,画出实验电路图,并测试其逻辑功能,验证结果 非门:电路图:测试结果:AY01与门:电路图:测试结果:ABY00011011或门:电路图:测试结果:ABY000110113. 门电路的基本应用测试用“ 异或门”和“与非门”组成的半加器逻辑功能根据半加器的逻辑表达式可知,半加器的输出的和数 S 是输入 AB(二进制数)的“异或”,而进位数 C 是 AB的相“与”,故半加器可用一个集成“异或门”和两个“与非门”组成,如图1.3.3所示 (1)在实验箱上用“异 (74LS86)和“与非”门连 1.3.3所示逻辑电路输入端A B接“逻辑电平”开关,输出端SC接“电平显示”发光二极管通过电平开关改变输入AB的逻辑状态置位,观测输出端的逻辑状态,列表记录 (2)通过电平开关改变输入AB的逻辑状态置位,观测输出端的逻辑状态,列表记录ABSC00011011六、 实验心得
