基本逻辑门逻辑功能测试及应用
基本门电路逻辑功能测试
基本门电路逻辑功能测试逻辑功能测试是验证电路的逻辑功能是否符合设计要求的测试过程。
逻辑功能测试主要包括输入测试和输出测试两个方面。
输入测试是对基本门电路的输入信号进行测试，以验证其是否正确地识别和处理输入信号。
输入测试的目标是检查输入信号对电路的触发和响应是否符合设计要求。
为此，需要设计一组合适的输入信号，并观察电路的响应。
输入测试可以通过连接基本门电路的输入端和信号发生器来实现，通过改变输入信号的连续性、幅度和频率等参数，来观察电路的响应情况。
输出测试是对基本门电路的输出信号进行测试，以验证其是否正确地产生和传递输出信号。
输出测试的目标是检查输出信号的正确性和稳定性。
输出测试可以通过连接基本门电路的输出端和示波器或其他显示设备来实现，通过观察输出信号的波形和时序等参数，来判断电路的输出是否符合设计要求。
在进行逻辑功能测试时，需要先了解基本门电路的逻辑功能和输入输出特性。
基本门电路包括与门、或门、非门和异或门等。
与门的逻辑功能是当且仅当所有输入信号为高电平时，输出信号为高电平；或门的逻辑功能是当且仅当有一个或多个输入信号为高电平时，输出信号为高电平；非门的逻辑功能是将输入信号取反；异或门的逻辑功能是当且仅当输入信号为奇数个高电平时，输出信号为高电平。
基本门电路的输入输出特性由真值表或逻辑方程表达。
在进行功能测试时，首先需要编写测试方案，根据逻辑功能和输入输出特性，设计一组合适的测试用例。
测试用例包括输入信号和期望输出信号。
接下来，按照测试方案，连接基本门电路和测试设备，设置合适的输入信号，观察输出信号。
通过对比期望输出信号和实际输出信号，判断电路的逻辑功能是否正常。
如果有不符合期望的情况，可以通过修改电路连接和参数设置等方式来排查和解决问题。
在测试过程中，还需要注意保持测试环境的稳定性和一致性，避免干扰和误操作。
同时，还需注意安全操作，避免电路损坏或人身伤害。
总之，基本门电路的逻辑功能测试是验证电路的逻辑功能是否符合设计要求的重要步骤。
实验一 基本门电路的逻辑功能测试
实验一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系列芯片若干。
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R和电源Ec相连接，以保证输出电平符合电路要求。
阻LOC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：21212121B B A A B B A A F F F B A +=∙=∙=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。
门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路是数字电路中最基本的逻辑电路之一，用于实现逻辑操作。
常见的门电路有与门、或门、非门、异或门等。
每种门电路都有其特定的逻辑功能，以下是各种门电路的功能及测试实验原理：
1. 与门（AND Gate）：
逻辑功能：当所有输入均为高电平时，输出为高电平；否则输出为低电平。
测试实验原理：将多个输入连接到与门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。
通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证与门电路的功能是否正确。
2. 或门（OR Gate）：
逻辑功能：当任意一个输入为高电平时，输出为高电平；所有输入均为低电平时，输出为低电平。
测试实验原理：将多个输入连接到或门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。
通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证或门电路的功能是否正确。
3. 非门（NOT Gate）：
逻辑功能：输入与输出互为反相，即输入为高电平时，输出为低电平；输入为低电平时，输出为高电平。
测试实验原理：将输入连接到非门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。
通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证非门电路的功能是否正确。
4. 异或门（XOR Gate）：
逻辑功能：当输入的个数为奇数个时，输出为高电平；当输入的个数为偶数个时，输出为低电平。
测试实验原理：将多个输入连接到异或门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。
通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证异或门电路的功能是否正确。
注意：以上是常见的门电路的逻辑功能及测试实验原理，具体的实验步骤和使用仪器可能会有所不同，实验时应参考具体的实验指导书或教学资料。
实验一逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试
实验一逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试逻辑门电路是数字电路中最基本的组成单元之一，用于处理和操作二进制信号。
逻辑门电路可以实现布尔逻辑运算，包括与门、或门、非门、异或门等。
本实验将介绍逻辑门电路的基本参数以及逻辑功能测试。
1.逻辑门电路的基本参数：逻辑门电路由多个晶体管和其他电子元件组成，其基本参数包括输入电压范围、输入电流范围、输出电压范围、输出电流范围等。
输入电压范围是指逻辑门电路所需的输入电压范围，超出此范围将无法正常工作。
例如，一个逻辑门电路的输入电压范围为0V到5V，当输入电压小于0V时，逻辑门将会判定为低电平；当输入电压大于5V时，逻辑门将会判定为高电平。
输入电流范围是指逻辑门电路所需的输入电流范围，超出此范围将可能损坏电路。
例如，一个逻辑门电路的输入电流范围为0mA到10mA，当输入电流小于0mA时，逻辑门将会判定为低电平；当输入电流大于10mA 时，逻辑门将会判定为高电平。
输出电压范围是指逻辑门电路输出的电压范围，其值取决于供电电压和逻辑门本身的设计。
例如，一个逻辑门电路的输出电压范围为0V到5V，当输出电压低于0V时，代表逻辑门输出低电平；当输出电压高于5V时，代表逻辑门输出高电平。
输出电流范围是指逻辑门电路输出的电流范围，即逻辑门可以提供的最大电流。
例如，一个逻辑门电路的输出电流范围为0mA到20mA，当输出电流小于0mA时，表示逻辑门提供的电流为零；当输出电流大于20mA 时，逻辑门将无法提供足够的电流。
2.逻辑门电路的逻辑功能测试：为了验证逻辑门电路的逻辑功能，我们可以进行一系列的实验以测试其输入输出关系。
以下是几个常用的逻辑功能测试实验：(1)AND门测试：将AND门的两个输入端分别接入逻辑1和逻辑0信号源，观察输出端的信号变化。
当输入端均为逻辑1时，输出端应为逻辑1；当输入端有一个或两个信号为逻辑0时，输出端应为逻辑0。
逻辑1和逻辑0表示高电平和低电平。
(2)OR门测试：将OR门的两个输入端分别接入逻辑1和逻辑0信号源，观察输出端的信号变化。
门电路逻辑功能测试及应用
实验一门电路逻辑功能测试及应用一．实验目的掌握基本门电路的逻辑功能。
二．实验设备及器材数字电子实验箱万用表2—3输入2—2输入与或非门确（74LS51）2输入四与非门（74LS00）2输入四正与门（OC）（74LS09）三态门（74LS126）2输入四异或门（7486）三．实验内容及步骤(一).与非门的逻辑功能测试(74LS00)1．如图1—1所示，任意选择其中一个与非门进行实验，输入端A、B分别接数字电子实验箱上的逻辑开关，当开关向上拨时，输入为高电平，即“H”或二进制“1”；当开关向下拨时，输入为低电平，即“L”或二进制“0”。
2．用发光二极管（即LED）显示门的输出状态。
当LED亮时，门的输出状态为“1”，或称高电平，用“H”表示; 当LED暗时，门的输出状态为“0”，或称低电平，用“L”表示。
门的输出状态也可以用电压表或逻辑笔测试。
3.按实验表1—1的要求，改变输入端A、B的逻辑状态，分别测出输出端电平，填入表1—1中，并判定其逻辑功能是否正确，写出逻辑表达式。
实验图1—1实验图1—2实验表1—1(二).利用与非门组成其它门电路或门(74LS00)1.按实验图1—2接线, 输入端A、B分别接数字电子实验箱上的逻辑开关，当开关向上拨时，输入为高电平，即“H”或二进制“1”；当开关向下拨时，输入为低电平，即“L”或二进制“0”。
2．用发光二极管（即LED）显示门的输出状态。
当LED亮时，门的输出状态为“1”，或称高电平，用“H”表示; 当LED暗时，门的输出状态为“0”，或称低电平，用“L”表示。
门的输出状态也可以用电压表或逻辑笔测试。
2.按实验表1—2的要求，改变输入端A、B的逻辑状态，分别测出输出端电平，填入表1—2中，并判定其逻辑功能是否正确，写出逻辑表达式。
实验表1—2(三).与或非门的逻辑功能测试(74LS51)1. 74LS51逻辑图见附录，按实验表1—3的要求，将A、B、C、D分别接数字电子实验箱上的逻辑开关,输出端接状态显示灯。
基本逻辑门逻辑功能测试实验报告
基本逻辑门逻辑功能测试实验报告本实验主要是对基本逻辑门的逻辑功能进行测试，通过测试不同门的逻辑功能，掌握基本逻辑门的使用方法，了解它们在电路设计中的应用。
本实验采用了数字电路实验箱和万用表等实验工具，进行实验的设计和测试，最终得到了实验数据和结论。
关键词：基本逻辑门；逻辑功能；测试；电路设计一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解基本逻辑门的种类和原理；2. 掌握基本逻辑门的使用方法；3. 通过测试不同门的逻辑功能，了解它们在电路设计中的应用。
二、实验原理1. 基本逻辑门的种类和原理基本逻辑门包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）、同或门（NOR）和与非门（NAND）。
它们的逻辑功能如下：（1）与门（AND）：当且仅当所有输入都为1时，输出才为1，否则为0。
（2）或门（OR）：当且仅当所有输入都为0时，输出才为0，否则为1。
（3）非门（NOT）：当输入为0时，输出为1；当输入为1时，输出为0。
（4）异或门（XOR）：当且仅当输入不相同时，输出为1，否则为0。
（5）同或门（NOR）：当且仅当所有输入都相同时，输出为1，否则为0。
（6）与非门（NAND）：当且仅当所有输入都为1时，输出为0，否则为1。
2. 基本逻辑门的使用方法基本逻辑门的使用方法如下：（1）与门（AND）：将两个或多个输入接到与门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（2）或门（OR）：将两个或多个输入接到或门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（3）非门（NOT）：将输入接到非门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（4）异或门（XOR）：将两个输入接到异或门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（5）同或门（NOR）：将两个或多个输入接到同或门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（6）与非门（NAND）：将两个或多个输入接到与非门的输入端，将输出接到需要的电路中。
三、实验设计本实验采用数字电路实验箱和万用表等实验工具，进行实验的设计和测试。
逻辑门功能测试及其应用研究实验报告
逻辑门功能测试及其应用研究实验报告1. 引言说到逻辑门，可能有的小伙伴觉得这是啥高大上的玩意儿，其实不然，它们就像咱们日常生活中的开关一样，简单却又无处不在。
逻辑门主要有“与”、“或”、“非”这几种，听上去是不是有点像我们日常生活中的选择题？只不过这些门的选择方式稍微复杂点，但没关系，咱们慢慢来，肯定能理解。
1.1 逻辑门的基本概念简单来说，逻辑门就是根据输入信号的不同组合，来决定输出信号的结果。
就像我们在路口的红绿灯，红灯停、绿灯行，没别的意思。
举个例子，假设有个“与”门，只有在A和B两个开关都打开的时候，它的输出才会是“开”，否则就是“关”。
是不是特别简单？而“或”门就更宽松了，只要有一个开关是开的，它就能亮起来。
这些门看似简单，但却是现代电子设备的基础，真是“看似平常，实则深藏玄机”啊。
1.2 实验目的咱们这次实验的目的，简单来说，就是想通过实际操作，搞清楚这些逻辑门是如何工作的。
你别小看这个实验，它不仅能让我们理解基本的逻辑概念，还能培养我们的动手能力，简直是“实践出真知”嘛！而且，这个过程还会让我们明白逻辑门在各种电子设备中的应用，真是一箭双雕啊。
2. 实验过程首先，我们得准备好各种器材，比如电源、逻辑门芯片、万用表，还有一堆连接线。
就像做菜前要把材料备齐一样，不然后面就得忙得不可开交。
接下来，我们按步骤连接电路，这一步可是非常关键，不然就会像是把盐和糖搞混一样，麻烦大了。
接着，我们一个个测试这些逻辑门的功能。
比如，先来测试“与”门。
我们给它输入两个信号，结果是，只有当两个开关都打开时，输出才会亮灯。
哇，真是“万事俱备，只欠东风”！然后是“或”门，它可有意思了，随便一个开关打开，灯就会亮，真是“热闹非凡”啊！最后，测试“非”门时，我们只需要反转输入信号，输出就会恰恰相反，这个有点像我们日常生活中的“翻转”嘛，真是让人忍不住笑出声。
2.1 数据记录与分析实验结束后，我们认真记录每一个测试的结果。
实验三 基本逻辑门电路逻辑功能测试
实验三基本逻辑门电路逻辑功能测试
一、实验目的
1．熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。
2．掌握常用与、或、非门、与非门、或非门的逻辑功能及其测试方法。
二、实验器材
1．数字逻辑实验箱DSB-3 1台
2.元器件： 74LS00 74LS04 74LS02 74LS08 74LS32各一块
导线若干
三、实验内容和步骤
1．测试74LS08四二输入与门的逻辑功能
将74LS08正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
表1-1 74LS08逻辑功能测试表
Y=
2．测试74LS32四2输入或门逻辑功能
将74LS32正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
Y=
3．测试74LS04六非门的逻辑功能
将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
表1-3 74LS04逻辑功能测试表
4．测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能
将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
表1-4 74LS00逻辑功能测试表
5. 测试74LS02四2输入端或非门逻辑功能
将74LS02正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
表1-5 74LS02逻辑功能测试表。
基本门电路的逻辑功能测试实验报告
基本门电路的逻辑功能测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过对基本门电路进行逻辑功能测试，掌握基本门电路的逻辑功能及其工作原理。
二、实验器材1.数字电路实验箱2.直流稳压电源3.数字万用表三、实验原理基本门电路是数字电路中最基本的逻辑元件，包括与门、或门、非门等。
它们分别对应着布尔代数中的“与”、“或”、“非”运算。
在数字电路中，这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算，如异或、同或等。
四、实验步骤1.连接与门电路：将两个输入端分别连接到数字电路实验箱上的两个开关上，将输出端连接到数字万用表上。
2.打开第一个开关，记录输出结果。
3.关闭第一个开关，打开第二个开关，记录输出结果。
4.打开两个开关，记录输出结果。
5.重复以上步骤，连接或门和非门电路进行测试。
五、实验结果及分析1.与门电路测试：当两个输入都为高电平时（即两个开关都打开），输出为高电平；当有一个或两个输入为低电平时（即有一个或两个开关关闭），输出为低电平。
这符合与运算的规律。
2.或门电路测试：当两个输入都为低电平时（即两个开关都关闭），输出为低电平；当有一个或两个输入为高电平时（即有一个或两个开关打开），输出为高电平。
这符合或运算的规律。
3.非门电路测试：当输入为高电平时（即开关打开），输出为低电平；当输入为低电平时（即开关关闭），输出为高电平。
这符合非运算的规律。
六、实验结论通过对基本门电路进行逻辑功能测试，我们掌握了与门、或门、非门的逻辑功能及其工作原理。
在数字电路中，这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算，如异或、同或等。
掌握了基本门的工作原理之后，我们可以更好地理解和设计数字电路。
七、实验注意事项1.在连接实验箱之前，确认所有器材已经通电并处于正常工作状态。
2.在进行实验前，检查所有连接是否正确，并确保没有短路情况发生。
3.在进行实验过程中，注意安全操作，避免触碰到带电部分。
电工电子技术实验4.基本逻辑门功能及参数测试
实验仪器及器件
数字万用表 双踪示波器 集成器件 74LS00 74LS04 74LS08 74LS32 74LS86 74LS20 DT9205 DOS-622
数字逻辑实验箱 DCL—1
实验内容
1.测试基本运算门电路逻辑功能
74LS08为2输入四与门 ,下图为其引脚排列图及真值表。
74LS08逻辑功能测试
电压传输特性的测试电路 按下图接线，调节电位器RW，使从0V向高电平变化， 逐点测试和的对应值，记入下表中。
Ui/V Uo/V Ui/V Uo/V
0
0.2
0.4
0.6
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
电路图自行设计。
★非门，对74LS04集成六非门重复上面的内容。电
路图自行设计。
★与非门，对74LS00二输入四与非门重复上面的内
容，电路图自行设计。
★异或门， 对74LS86集成四二异或门重复上面的内
容，电路图自行设计。
1.2基本门电路选通功能测试
门电路可以控制数字信号的通过。基本门点路有两个输入端 和一个输出端。其中一个输入端(选通或控制输入端)用来控 制数据从输入端到输出端的通过，即为选通。各种门的选通 工作状态归纳如下：
★鉴别74LS08 2输入四与门的引出脚。把+5V、0V直流 电压接到Ucc和地端(电源的正端必须接到+5V端)。用数 据开关来设置逻辑状态“0”和 “1”。对照前表中所给 的该门输入端的各组逻辑状态，测量其输出值，得出对 应的逻辑状态。
实验一实验常用门电路逻辑功能测试
实验名称：常用门电路逻辑功能测试
一、实验目的：
1、熟悉试验环境、学会识别常用芯片的引脚分配。
2、掌握逻辑门逻辑功能的测试方法。
3、掌握简单组合电路的设计。
二、实验内容：
1.测试实验室常用数字逻辑芯片的逻辑功能：74LS00 74LS02 74LS04
74LS08 74LS20 74LS32 74LS86（预习时查出每个芯片的功能、内部结构以及管脚分配）
2、应用与非门74LS00实现以下逻辑：
①：F=ABC ②：F=ABC③：F=A+B ④：F=A B+A B
三、实验内容步骤：
（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容，主要包括：
1、实验原理图；如：
2、实验真值表；
3、实验结果记录。
如：
输入输出
A B F3
0 0 灭
0 1 亮
1 0 亮
1 1 亮
四、实验总结
（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）
注：本实验室提供的数字集成芯片有：
74ls00,74ls02,74ls04,74ls08,74ls20,74ls32,74ls74，74ls90,74ls112，74ls138，
74ls153,74ls161 F=A+B=A B•=11
⋅•⋅
A B。
基本门电路的逻辑功能测试
实验一基本门电路的逻辑功能测试一、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、了解测试的方法与测试的原理。
二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为：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，然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。
三、实验设备与器件1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、相应74LS系列芯片若干。
四、实验内容测试TTL门电路的逻辑功能：a）测试74LS08（与门）的逻辑功能。
b）测试74LS32（或门）的逻辑功能。
c）测试74LS04（非门）的逻辑功能。
d）测试74LS00（与非门）的逻辑功能。
e）测试74LS02（或非门）的逻辑功能。
f）测试74LS86（异或门）的逻辑功能。
五、实验步骤1、按照芯片的管脚分布图接线（注意高低电平的输入和高低电平的显示）。
2、测试各个芯片的逻辑功能六、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中。
2.根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并判断逻辑门的好坏。
优先编码器74LS147功能表74LS147逻辑图三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、芯片74LS148，74LS20各一片。
四、实验内容及实验步骤1、8-3线优先编码器74LS148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16PIN的插座插上芯片74LS148，并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源（VCC）。
八个输入端I0～I7接拨位开关（逻辑电平输出），输出端接发光二极管进行显示（逻辑电平显示）。
2、10-4线优先编码器74LS147测试方法与74LS148类似，只是输入与输出脚的个数不同，功能引脚不同。
五、实验预习要求1、预习编码器的原理。
2、熟悉所用集电路的引脚功能。
3、画好实验所用的表格。
六、实验报告要求说明74LS148的输入信号EI和输出信号GS、EO的作用。
数字逻辑与电路实验
一、实验目的 1、掌握全加器的功能及测试方法； 2、熟悉全加器的应用。 二、实验原理和内容 两个多位二进制数相加时．除了最低位以外，每一位 都应该考虑来自低位的进位。将两个对应位的加数和 来自低位的进位3个数相加，这种运算称为全加，所用 的电路称为全加器。即每一位全加器有3个输入端：Ai （被加数）、Bi（加数）、Ci-1（低位向本位的进 位），2个输出端：Si（和）和Ci+1（向高位的进位）。 根据二进制加法运算规则可列出全加器真值表，如表 3-1所示。
实验二
用译码器实现组合逻辑函数F（A，B，C） 把3—8译码器74LS138地址输入端（A2、 A1、A0）作为逻辑函数的输入变量（A、 B、C），译码器的每个输出端Yi 都与某 一个最小项mi 相对应，加上适当的门电 路，就可以利用二进制译码器实现组合 逻辑函数。
实验二
三、实验仪器、设备和器件 1、数字逻辑电路实验箱 一台 2、集成电路74LS00、74LS04、74LS138 一只。
四、实验要求
要求学生自己复习有关译码器的原理， 查阅有关二进制译码器实现组合逻辑函 数的方法；根据实验任务，画出所需的 实验线路及记录表格。
五、实验内容
译码器逻辑功能测试
1、按图2-1 接线。
图2-1 译码器逻辑功能测试
表2-1
2、根据表2-1，利用开关设置S1、S2、 S3、及A2、A1、A0 的状态，借助指示灯 观测Q0～Q7 的状态，记入表2-1中。 Φ －任意状态 3、用3—8线译码器设计一个电路，主裁 判同意情况下，三名副裁判多数同意成 实验前按实验箱使用说明先检查电源是否 正常。然后选择实验用的集成电路，按实验电 路图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。 线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实 验； 2、实验中改动接线须断开电源，接好线再通 电继续进行实验。 3、CMOS电路的使用特点：应先加入电源电压， 再接入输入信号；断电时则相反，应先测输入 信号，再断电源电压。另外，CMOS电路的多余 输入端不得悬空。
实验一-基本逻辑门电路实验
二 、 TTL、HC器件的电压传输特性
２.输出无负载时74LS00、74HC00电压传输特性测试数据
输入Vi(V)
0.0 0.2 … 1.2 1.4 … 4.8 5.0
74LS00
输出Vo
74HC00
二 、 TTL、HC和HCT器件的电压传输特性
３.输出无负载时74LS00、74HC00和 74HCT00电压传
互连规则与约束
TTL、CMOS器件的互连： 器件的互连总则
在电子产品的某些单板上，有时需要在某些逻辑电平的器件之间进行互连。 在不同逻辑电平器件之间进行互连时主要考虑以下几点： 1：电平关系，必须保证在各自的电平范围内工作，否则，不能满足正常逻辑 功能，严重时会烧毁芯片。 2：驱动能力，必须根据器件的特性参数仔细考虑，计算和试验，否则很可能 造成隐患，在电源波动，受到干扰时系统就会崩溃。 3：时延特性，在高速信号进行逻辑电平转换时，会带来较大的延时，设计时 一定要充分考虑其容限。 4：选用电平转换逻辑芯片时应慎重考虑，反复对比。通常逻辑电平转换芯片 为通用转换芯片，可靠性高，设计方便，简化了电路，但对于具体的设计电 路一定要考虑以上三种情况，合理选用。 对于数字电路来说，各种器件所需的输入电流、输出驱动电流不同，为了驱 动大电流器件、远距离传输、同时驱动多个器件，都需要审查电流驱动能力： 输出电流应大于负载所需输入电流；另一方面，TTL、CMOS、ECL等输入、输 出电平标准不一致，同时采用上述多种器件时应考虑电平之间的转换问题。
五、 不同逻辑电平接口转换及其应用
1.TTL与CMOS 2.CMOS与TTL 2.TTL与LVTTL 3.TTL与LVCMOS 4.LVTTL与TTL 5LVTTL与CMOS 5.LVCMOS与TTL 6.LVCMOS与CMOS 7.TTL/CMOS与ECL 8. LVTTL/LVCMOS与LVECL 9.其它
门电路逻辑功能测试及应用
门电路逻辑功能测试及应用门电路是数字电路中常用的逻辑功能模块，它能够根据输入信号的状态产生输出信号的状态。
门电路按照不同的逻辑功能可以分为与门、或门、非门、异或门等。
通过适当的组合和连接，可以构建出复杂的数字逻辑电路，实现各种数字系统的功能。
首先，我们来看一下门电路的逻辑功能测试。
在数字电路设计中，对门电路的逻辑功能进行测试是非常重要的。
逻辑功能测试的目的是验证门电路是否按照设计要求正确地进行逻辑运算，从而得到正确的输出。
逻辑功能测试通常包括静态测试和动态测试两种方法。
静态测试是在门电路的输入端施加特定的输入信号，观察输出端的输出信号是否符合设计要求。
例如，对于与门，我们可以将输入端分别连接为高电平和低电平，然后观察输出端是否为低电平；对于或门，我们可以将输入端分别连接为高电平和低电平，然后观察输出端是否为高电平。
这样可以验证门电路是否能够正确地进行逻辑运算。
动态测试是通过输入端施加一系列不同的输入信号，观察输出端的输出信号是否随着输入信号的变化而正确地变化。
通过动态测试可以验证门电路的逻辑功能是否在不同输入组合下都能够正确地进行逻辑运算。
除了逻辑功能测试，门电路还有很多应用。
门电路是数字电路设计的基本组成部分，它可以用于构建各种数字系统，比如计算机、通信系统、控制系统等。
下面我们来看一些门电路的典型应用。
与门：与门是在多种输入信号全部为高电平时才输出高电平的门电路。
它常常用于逻辑与运算，比如在组合逻辑电路中实现各种逻辑功能；在存储器芯片中实现地址引脚的选择等。
或门：或门是在多种输入信号中只要有一个高电平就输出高电平的门电路。
它常常用于逻辑或运算，比如在多路选择器中实现输入信号的选择；在加法器中实现加法运算等。
非门：非门是在输入信号为低电平时输出高电平，输入信号为高电平时输出低电平的门电路。
它常常用于逻辑非运算，比如在逻辑反相器中实现输入信号的反相；在数字系统中实现信号的逻辑反转等。
异或门：异或门是在多种输入信号中有奇数个高电平时输出高电平，偶数个高电平时输出低电平的门电路。
实验一常用基本逻辑门电路功能测试
实验一常用基本逻辑门电路功能测试一、实验目的：通过对常用基本逻辑门电路的测试，了解其功能特点，掌握逻辑门的工作原理和应用场景。
二、实验器材：1.电源模块2.逻辑门集成电路芯片（如与门、或门、非门、与非门等）3.开关4.LED灯5.电阻6.连线电缆三、实验原理：逻辑门是一种能够根据输入信号的逻辑关系，产生相应的输出信号的电子电路。
常用的基本逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。
1.与门（AND）：当且仅当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平。
2.或门（OR）：当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号为高电平。
3.非门（NOT）：将输入信号取反，并输出。
4.异或门（XOR）：当输入信号中的高电平个数为奇数时，输出信号为高电平。
四、实验步骤：1.与门电路测试：a.将逻辑门芯片与门连接到电源模块，确定电源模块的供电电压和逻辑门芯片的工作电压。
b.将与门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上，将与门芯片的输出引脚连接到LED灯。
c.开关控制输入信号的高低电平，观察LED灯的亮灭情况。
当输入信号都为高电平时，LED灯亮起，验证了与门的功能特点。
2.或门电路测试：a.将逻辑门芯片或门连接到电源模块。
b.将或门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上，将或门芯片的输出引脚连接到LED灯。
c.开关控制输入信号的高低电平，观察LED灯的亮灭情况。
当至少一个输入信号为高电平时，LED灯亮起，验证了或门的功能特点。
3.非门电路测试：a.将逻辑门芯片非门连接到电源模块。
b.将非门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上，将非门芯片的输出引脚连接到LED灯。
c.开关控制输入信号的高低电平，观察LED灯的亮灭情况。
输入信号取反后输出，验证了非门的功能特点。
4.异或门电路测试：a.将逻辑门芯片异或门连接到电源模块。
b.将异或门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上，将异或门芯片的输出引脚连接到LED灯。
数字电路技术实验之基本逻辑门逻辑功能测试及应用
实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用一、实验目的1. 掌握TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法。
2. 掌握TTL器件的使用规则。
3. 熟悉数字电路实验仪的结构、基本功能和使用方法。
4. 练习熟练使用DS1052E型数字示波器。
二、实验原理门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，掌握各种门电路的逻辑功能和电器特性，对于正确使用数字集成电路是十分必要的。
目前应用最广泛的集成电路是TTL和CMOS。
TTL集成逻辑门电路根据其型号的不同，有不同的内部结构和引脚，在本实验中我们只选取了常用的与非门、与或非门来进行测试。
与非门是门电路中应用较多的一种，与非门的逻辑功能为，当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出为高电平；只有当输入全部为高电平时，输出才为低电平。
而与或非门的逻辑功能为，当同一个与门端组的输入端全部为高电平时，输出为低电平；当同一个与门端组中有一个或一个以上的输入端为低电平时，输出即为高电平。
实验前请认真阅读TTL集成电路使用规则。
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门电路，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点平，输出阻抗都很低。
因此，通常不允许将它们的输出端并接在一起使用。
集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用。
三、实验仪器及器件1. DS1052E型示波器2. EL-ELL-VI型数字电路实验系统3. DT9205数字万用表4.器件：集成电路芯片74LS00 74LS10 74LS51四、实验内容及步骤1.与非门逻辑功能测试（1）选用三输入端与非门74LS10，按图1-1连接实验电路，即将与非门的三个输入端A、B、C分别接至逻辑电平开关的电平输出插口，与非门的输出端Y接至显示逻辑电平的发光二极管的电平输入插口，同时将数字万用表调至直流电压档连接到门电路的输出端，测量输出电压值。
数字实验教案
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实验内容
数字电子部分
实验1 实验1 基本逻辑门逻辑功能测试及使用
五、实验报告要求 1. 画出实验用逻辑门的逻辑符号，并写出逻辑表达式。 2. 整理实验表格和结果。 3. 总结三态门功能及正确的使用方法。 4. 通过本次实验总结TTL及CMOS器件的特点及使用的收获和体会。 5. 回答思考题。 六、思考题 1. 欲使1只异或门实现非逻辑，电路将如何连接，为什么说异或门是可控 反相器? 2. 对于TTL电路为什么说悬空相当于高电平?而CMOS集成门电路多余端为什 么不能悬空？ 返回
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实验内容
数字电子部分
实验3 实验3 中小规模集成电路组合逻辑设计
4） 题目D：2位二进制乘法器设计及验证（综合实验） 输入A1A0和B1B0两路二进制信号，输出为A1A0×B1B0的乘积，通过数码管 显示出来。例如A1A0和B1B0两路二进制信号假若为11和10时，则显示“6”， 具体电路形式不限。 设计实验要求 写出真值表、逻辑表达式（如何化简自己决定）。①试 用与非门设计该逻辑电路，选择尽可能少的器件。②可利用实验系统上 已连接好的BCD/七段译码显示电路和数码管，并在实验台上进行调试及 验证。 5） 题目E：2位二进制平方电路设计及验证（综合实验） 输 入 A2A1A0 三 位 二 进 制 数 ， 用 两 位 数 码 管 显 示 其 平 方 数 。 例 如 A2A1A0==111时，则应显示“49”。(具体电路形式不限) 返回
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实验内容
数字电子部分
实验1 实验1 基本逻辑门逻辑功能测试及使用
一、实验目的 1. 熟悉数字电路实验系统的正确使用。 2. 掌握各种常用门电路的逻辑符号及逻辑功能。 3. 了解TTL、CMOS集成电路外引线排列。 4. 了解TTL、CMOS集成电路的标示识别。 5. 了解 TTL、CMOS集成电路正确的使用方法。 6. 通过验证掌握常用的TTL、CMOS集成门电路的逻辑功能。 7. 熟悉并掌握OC门、三态门的典型应用。
基本逻辑门逻辑试验报告
基本逻辑门逻辑功能测试及应用一、实验目的1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
2、学习TTL基本门电路的实际应用。
3、了解CMOS基本门电路的功能。
4、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
二、实验原理数字电路中，最基本的逻辑门可归结为与门、或门和非门。
实际应用时，它们可以独立使用，但用的更多的是经过逻辑组合组成的复合门电路。
目前广泛使用的门电路有TTL门电路和CMOS门电路。
1、TTL门电路TTL门电路是数字集成电路中应用最广泛的，由于其输入端和输出端的结构形式都采用了半导体三极管，所以一般称它为晶体管-晶体管逻辑电路，或称为TTL电路。
这种电路的电源电压为+5V，高电平典型值为3.6V（≥2.4V合格）；低电平典型值为0.3V（≤0.45合格）。
常见的复合门有与非门、或非门、与或非门和异或门。
有时门电路的输入端多余无用，因为对TTL电路来说，悬空相当于“1”，所以对不同的逻辑门，其多余输入端处理方法不同。
（1）TTL与门、与非门的多余输入端的处理如图3.2.1为四输入端与非门，若只需用两个输入端A和B，那么另两个多余输入端的处理方法是：并联 悬空 通过电阻接高电平图3.2.1 TTL 与门、与非门多余输入端的处理并联、悬空或通过电阻接高电平使用，这是TTL 型与门、与非门的特定要求，但要在使用中考虑到，并联使用时，增加了门的输入电容，对前级增加容性负载和增加输出电流，使该门的抗干扰能力下降；悬空使用，逻辑上可视为“1”，但该门的输入端输入阻抗高，易受外界干扰；相比之下，多余输入端通过串接限流电阻接高电平的方法较好。
（2）TTL 或门、或非门的多余输入端的处理如图3.2.2为四输入端或非门，若只需用两个输入端A 和B ，那么另两个多余输入端的处理方法是：并联、接低电平或接地。
并联 接低电平或接地图3.2.2 TTL 或门、或非门多余输入端的处理YYA YA YA Y（3）异或门的输入端处理异或门是由基本逻辑门组合成的复合门电路。
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实验一 基本逻辑门逻辑功能测试及应用
一、实验目的
1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
2、学习TTL 基本门电路的实际应用。
3、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
二、实验原理
数字电路中，最基本的逻辑门可归结为与门、或门和非门。
实际应用时，它们可以独立使用，但用的更多的是经过逻辑组合组成的复合门电路。
目前广泛使用的门电路有TTL 门电路。
TTL 门电路是数字集成电路中应用最广泛的，由于其输入端和输出端的结构形式都采用了半导体三极管，所以一般称它为晶体管-晶体管逻辑电路，或称为TTL 电路。
这种电路的电源电压为+5V ，高电平典型值为3.6V （≥2.4V 合格）；低电平典型值为0.3V （≤0.45合格）。
常见的复合门有与非门、或非门、与或非门和异或门。
有时门电路的输入端多余无用，因为对TTL 电路来说，悬空相当于“1”，所以对不同的逻辑门，其多余输入端处理方法不同。
1. TTL 与门、与非门的多余输入端的处理
如图1.1为四输入端与非门，若只需用两个输入端A 和B ，那么另两个多余输入端的处理方法是：
并联 悬空 通过电阻接高电平
图1.1 TTL 与门、与非门多余输入端的处理
并联、悬空或通过电阻接高电平使用，这是TTL 型与门、与非门的特定要求，但要在使用中考虑到，并联使用时，增加了门的输入电容，对前级增加容性负载和增加输出电流，使该门的抗干扰能力下降；悬空使用，逻辑上可视为“1”，但该门的输入端输入阻抗高，易受外界干扰；相比之下，多余输入端通过串接限流电阻接高电平的方法较好。
2. TTL 或门、或非门的多余输入端的处理
如图1.2为四输入端或非门，若只需用两个输入端A 和B ，那么另两个多余输入端的处理方法是：并联、接低电平或接地。
并联 接低电平或接地 图1.2 TTL 或门、或非门多余输入端的处理
Y
Y
A
Y
A Y
A Y
3. 异或门的输入端处理
异或门是由基本逻辑门组合成的复合门电路。
如图1.3为二输入端异或门，一输入端为A ，若另一输入端接低电平，则输出仍为A ；若另一输入端接高电平，则输出为A ，此时的异或门称为可控反相器。
图1.3 异或门的输入端处理
在门电路的应用中，常用到把它们“封锁”的概念。
如果把与非门的任一输入端接地，则该与非门被封锁；如果把或非门的任一输入端接高电平，则该或非门被封锁。
由于TTL 电路具有比较高的速度，比较强的抗干扰能力和足够大的输出幅度，在加上带负载能力比较强，因此在工业控制中得到了最广泛的应用，但由于TTL 电路的功耗较大，目前还不适合作大规模集成电路。
三、实验仪器与器材
1、THD-2型数字电路实验箱
2、器材：74LS00 四-2输入与非门 ×2 74LS20 二-4输入与非门 ×1 74LS54 四-2-3-3-2输入与或非门 ×1
74LS86 四-2输入异或门 ×1
四、实验内容与步骤
1、TTL 与非门的逻辑功能及应用
芯片的引脚号查法是面对芯片有字的正面，从缺口处的下方（左下角），逆时针从1数起。
芯片要能工作，必须接电源和地。
本实验所用与非门集成芯片为74LS00四-二输入与非门，其引脚排列如图1.4所示。
图1.4 74LS00引脚排列
（1）测试74LS00四-2输入与非门的逻辑功能
选中74LS00一个与非门，将其输入端A 和B 分别接至电平输出器插孔，由电平输出控制开关控制所需电平值，扳动开关给出四种组合输入。
将输出端接至发光二极管的输入插孔，
Y = A
Y = A
并通过发光二极管的亮和灭来观察门的输出状态。
如图 1.5所示，其逻辑函数式为：
B A Y ⋅=，将观测结果填入表1.1中。
图1.5 与非门逻辑功能测试图
（2）用74LS00实现或逻辑：B A Y +=，写出转换过程逻辑函数式，画出标明引脚的逻辑电路图，测试其逻辑功能，将观测结果填入表1.2中。
（3）用74LS00实现表1.3所示的逻辑函数。
写出设计函数式，画出标明引脚的逻辑电路图，并验证之。
2、TTL 与或非门的逻辑功能及应用
（1）测试74LS54四-2-3-3-2输入与或非门的逻辑功能 74LS54引脚排列如图1.6所示。
图1.6 74LS54引脚排列
逻辑表达式为： J I H G F E D C B A Y ······+++=
现要求测试的逻辑函数式为：CD AB Y +=。
接线如图1.7所示，用开关改变输入变量A 、B 、C 、D 的状态，给出十六种组合输入，通过发光二极管观测输出端Y 的状态，将观测结果填入表1.4中。
A
B
Y
+5V
表1.1 与非门逻辑功能测试表
表1.2 或逻辑功能测试表
表1.3 数 据 表
图1.7 与或非门逻辑功能测试图
3、TTL 异或门的逻辑功能及应用
（1）测试74LS86四-2输入异或门的逻辑功能 74LS86引脚排列如图1.8所示。
图1.8 74LS86引脚排列
接线如图1.8所示，用开关改变输入变量A 、B 的状态，通过发光二极管观测输出端Y 的状态，将观测结果填入表1.5中。
图1.8 异或门逻辑功能测试图
4.设计一个三变量的多数表决电路。
执行的功能是：少数服从多数，多数赞成时决议生效。
用与非门实现。
（提示：通过真值表设计，二-4输入与非门的一个输入端悬空）
五、实验报告要求
1. 列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。
2. 对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果，将实验结果填入各相应表中，书写到实
验记录中。
3. 总结各门电路的逻辑功能和TTL 门电路的多余输入端的处理方法。
输入 输出 输入 输出 A B C D Y A B C D Y 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
输入 输出 A B Y
0 0
0 1 1 0 1 1
=1 A B
Y
1
2
3
7
14
+5V
表1.4 与或非逻辑功能测试表
& ≥1
A B C D E G F H I
J
1 2 3 4
6
14
7
11
12 表1.5 异或门逻辑功能测试表
4.通过本次实验总结TTL的特点及使用的收获和体会。
六、实验预习要求
1、详细阅读附录三，了解数字集成电路的基本功能及使用方法。
2、复习教材中基本门电路的逻辑功能和结构原理。
3、了解在使用TTL时，与非门和与或非门多余输入端分别如何处理？
4、按实验内容要求设计逻辑电路，写出逻辑函数式。
注意事项：对于与或非而言，如果一个与门中一条或几条输入引脚不被使用，则需将它们接高电平；如果一个与门不被使用，则需将此与门的至少一条输入引脚接低电平。