门电路逻辑功能及测试

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1、实验一 门电路逻辑功能及测试计算机一班 组员：2014217009 赵仁杰一、实验目的1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。3、学会检测基本门电路的方法。二、实验仪器及材料1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱2. 器件：74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片三、预习要求1. 预习门电路相应的逻辑表达式。2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。四、实验内容及步骤实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用 的集成块芯

2、片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。 注意集成块芯片不能插反。实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实 验。每个芯片的电源和GND引脚，分别和实验台的+5V和“地（GND）”连接。 芯片不给它供电，芯片是不工作的。用实验台的逻辑开关作为被测器件的 输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。开关向上，输入为1，开关向下，输 入为 0。将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。指示灯亮表示输出电平 为 1 ，指示灯灭表示输出电平为 0 。1. 与非门电路逻辑功能的测试（1）选用双四输入与非门74LS20 片，插入数字电路实验箱中对应的IC座， 按图1.1接线、输入端1

3、、2、4、5、分别接到K4的逻辑开关输出插口，输 出端接电平显示发光二极管D1D4中任意一个。注意：芯片74LS20的14号引 脚要接试验箱下方的+5V电源，7号引脚要接试验箱下方的地（GND）。用万用 表测电压时，万用表要调到直流20V档位，因为芯片接的电源是直流+5V。表 1.1输入输出l(kl)2(k2)4(k3)5(k4)Y电压值HHHHL0.16LHHHH4.38LLHHH4.38LLLHH4.38LLLLH4.38图1.1(2) 按表1.1 的状态改变逻辑开关的值，分别测出逻辑状态及输出电压。2. 异或门逻辑功能的测试(1)选二输入四异或门电路74LS86,按图1.2接线，输入端1

4、、2、4、5 接逻辑开关(K1K4),输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。注意:芯片74LS86 的14号引脚要接试验箱下方的+5V电源,7号引脚要接试验箱下方的地(GND)图 1.22)按表1.2的状态,拨动逻辑开关,将输出值的结果填入表中表1.2输入输出1(K1)2(K2)4(K3)5(K4)ABY电压(V)LLLLLLL0.66HLLLHLH3.49HHLLLLL0.71HHHLLHH3.48HHHHHHH3.48LHLHHHL0.723. 逻辑电路的逻辑关系测试（1）图1.3中需要用到两片74LS00芯片。图1.4中也需要用到两片74LS00芯片。其中虚线框内是第一片74LS00芯片

5、部分，虚线框外的是第二片74LS00芯片部分。用两片74LS00芯片，分别按图1.3，1.4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3、表1.4中。A、B接实验箱下方的逻辑开关。输出Y接实验 箱上方的电平显示发光二极管。注意：两片74LS00芯片的14号引脚都要接实验箱下方的+5V电源，7号引脚都要接实验箱下方的地（GND）。2）写出上面两个电路对应的输出量的逻辑表达式，并画出等效逻辑图。19110&111kr|91211,13&1 *1斗1 &1%121&110输入输出ABYZLLHLLHHLHLHLHHLH4. 利用与非门控制输出（1）用一片 74LS00 按图 1.5 接线，1 号引脚接实

6、验箱左下方的脉冲源输 出孔，将频率档位调到1KHZ位置。2号引脚接一逻辑开关，将Y输出（3号 引脚）送到示波器上，用示波器观察Y输出脉冲的波形。理解S对Y的控制作 用。记录下，当S=1时，波形的特点是：与1号引脚波形反相。当S=0时，波 形的特点是：一条Y=1的线段。图 1.5注意：芯片74LS00的14号引脚要接试验箱下方的+5V电源，7号引脚要 接试验箱下方的地（GND）。示波器的电源开关在左下方，信号送到CH1通道 上，对应的示波器上 CH1 通道按键要按下。也可以同时将两个信号分别送到 CH1和CH2 上,这时CH1和CH2通道按键都要按下。最后按下示波器右上方 的“autoset”按

7、键，稍等片刻就可以在示波器的屏幕上看到对应的脉冲波形了。 通过旋转频率调节旋钮，可以增大或者减小实际输出脉冲的频率值。（2）将 1 号引脚和 Y 输出用两个探头分别连接到示波器的 CH1 和 CH2 通道上，用示波器进行观察两个波形的高低变化特点。记录下示波器上的两种 波形。如果1号引脚的波形如下图所示，请画出与之对应的Y输出端的波形图。1 号引脚的波形：jwuwuiY 输出端的波形：GmSTEK861TrigH那附币VOLTSQVCH1-CH2_2Miri CHI EDGE roc0 776.111Hz根据图1.5写出输出Y的函数表达式，分析根据表达式得到的结果和示波器显示的结果是否一致。五

8、、实验报告1. 按各步聚要求填表并画逻辑图。2. 回答问题。（1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？ 答：门电路功能正常与否的判断：1）按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。2）按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。3）所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正 常；否则门电路功能不正常。（2）与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？ 答：与非门的逻辑特点：只有当全部输入端都处于高电平时，输出才呈现低 电平；只要有一个输入端处于低电平，输出端就输出高电平。 若要输出高电平，一个输入端输入连续脉冲，其余端接低电平。 若要禁止脉冲输出，其余端接高电平。（3）异或门又称可控反相门，为什么？答：异或门有两个输入端，其中一个作为控制端，当控制端为0 则输出，与另一输入端输入相同，即异或门不改变逻辑值；但控制端为1 的时候， 输出端与另一输入端输入反向，这时异或门相当于一个反向门。因此，异或门又称可控反向门。3. 预习实验 2。