卓顶精文最新门电路逻辑功能及测试-实验新报告(有数据).doc

实验一门电路逻辑功能及测试
一、实验目的
1、熟悉门电路逻辑功能。

2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。

二、实验仪器及器件
1、示波器；
2、实验用元器件：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 74LS04六反相器1片
三、实验内容及结果分析
实验前检查实验箱电源是否正常。

然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v ，地线实验箱上备有)。

实验中改动接线须先断开电源，接好后再通电实验。

1、测试门电路逻辑功能
⑴选用双四输入与非门74LS20一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8中的任意一个。

⑵将逻辑电平开关按表1.1状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

A B C D L
V A (V) V B (V) V C (V) V D (V) V L (V) A B C D
L 0 Y Y Y 1 0.024 5.020 5.020 5.020 4.163 0 1 1 1 1 Y 0 Y Y 1 5.020 0.010 5.020 5.020 4.163 1 0 1 1 1 Y Y 0 Y 1 5.020 5.020 0.001 5.020 4.163 1 1 0 1 1 Y Y Y 0 1
5.020
5.020
5.020
0.009
4.163
1
1 1 0
1
1 1 1 1 0 5.020 5.020 5.020 5.020 0.184 1 1 1 1 0 1.1B 所示，转换为真值表如表1.1。

结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。

2、逻辑电路的逻辑关系
⑴用74LS00双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3中。

⑵写出两个电路的逻辑表达式。

图1.2的逻辑电路表达式=Y A A B B B A 图1.3的逻辑电路表达式=Y A B A A B B
Z A B A B
A B Y V A (V) V B (V) V Y (V) A B Y 0 0 0 0.005 0.001 0.175 0 0 0 0 1 1 0.006 5.016 4.131 0 1 1 1 0 1 5.017 0.001 4.131 1 0 1 1 1 0 5.017 5.016 0.175 1 1 0 A B Y Z V A (V) V B (V) V Y (V) V Z (V) A B Y
Z 0 0 0 0 0.001 0.004 0.174 0.161 0 0 0 0 0 1 1 0 0.001 5.015 4.121 0.162 0 1 1 0 1 0 1 0 5.015 0.001 4.124 0.162 1 0 1 0 1 1 0 1 5.015 0.015 0.174 4.142 1 1 0 1 将逻辑电平开关按表1.2A 和表1.3A 的要求分别加入到IC 的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.2B 和表1.3B 所示，转换为真值表如表1.2和表1.3。

结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。

3、利用与非门控制输出
用一片74LS00按图1.4接线。

S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

（1）高电平：
低电平：
（2）高电平：
低电平：
4、用与非门组成其它门电路并测试验证
=+，画出电路图，测试并填表1.4。

⑴组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门Y A B
⑵组成异或门：
①将异或门表达式转化为与非门表达式；
=+=
L A B A B A B A B
②画出逻辑电路图；
③测试并填表1.5。

表1.4A表1.4B表1.4
A B Y V A(V) V B(V) V Y(V) A B Y
0 0 1 0.001 0.001 4.160 0 0 1
0 1 0 0.001 5.017 0.161 0 1 0
1 0 0 5.017 0.001 0.161 1 0 0 1 1 0 5.017 5.017 0.161 1 1 0
A B Y V A(V) V B(V) V Y(V) A B Y
0 0 0 0.005 0.001 0.175 0 0 0
0 1 1 0.005 5.016 4.131 0 1 1
1 0 1 5.017 0.001 4.131 1 0 1 1 1 0 5.017 5.016 0.175 1 1 0
将逻辑电平开关按表1.4A和表1.5A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.4B和表1.5B所示，转换为真值表如表1.4和表1.5。

结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。

5、异或门逻辑功能测试
⑴选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5接线，输入端1、2、4、5接电平开关输出插口，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。

⑵将电平开关按表1.6的状态转换，将结果填入表中。

1 2 4 5 A B Y V1(V) V2(V) V4
(V) V5(V) V A(V) V B(V) V Y(V)
0 0 0 0 0 0 0 0.001 0.003 0.001 0.000 0.164 0、156 0.162
1 0 0 0 1 0 1 5.018 0.003 0.001 0.000 4.157 0.155 4.161 1 1 0 0 0 0 0 5.018 5.018 0.001 0.000 0.196 0.159 0.164 1 1 1 0 0 1 1 5.018 5.018 5.018 0.000 0.199 4.161 4.163 1 1 1 1 0 0 0 5.018 5.018 5.018 5.018 0.200 0.191 0.166 0 1 0 1 1 1 0 0.001 5.018 0.001 5.018 4.158 4.160 0.187
1 2 4 5 A B Y
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 1 1
1 1 1 1 0 0 0
0 1 0 1 1 1 0
将逻辑电平开关按表1.6A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.6B所示，转换为真值表如表1.6。

结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。

思考题：
⑴怎样判断门电路逻辑功能是否正常?
首先，按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。

其次，按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。

最后，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。

⑵与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？对脉冲信号有何要求？
答：其余的输入端口全置高电平，则这个输入端的脉冲，才能在输出端产生相应的变化（非门作用）。

如果其余的输入端口有任意一个是低电平，则信号即被阻断，输出端将无脉冲输出。

⑶异或门又称可控反相门，为什么？
答：“异或”函数当有奇数个输入变量为真时，输出为真。

当输入Y＝0，Y＝0时，输出S＝0；当输入Y＝0，Y＝1时，输出S＝1。

其中，0代表假，1代表真。