集成逻辑门电路的基本应用
实验三_集成逻辑门电路的功能及参数测试(精)
实验四
实验设备
示波器YB4320A 1台
三用表1只
逻辑电路设计实验箱1台
实验材料(在电阻箱上
74LS125 1片
74LS03 1片
电阻
1/8W 1K Ω8只
1/8W 5.1KΩ5只
1/8W 2.7K Ω4只
四、操作方法与实验步骤
实验三
1.验证74LS00“与非”门的逻辑功能
1.将芯片插入实验箱的IC插座中
4.从b端往a端缓慢调节电位器W ,观察Vi ,Vo两电压表的读数,并记录数据填入表格
5.根据表格数据画出曲线图,并求VON和VOFF
图表21开关门电平电路图
实验四
1.验证74LS125三态门的逻辑功能
1.高阻的测试方法:将控制端EN接高电平,输出分别接上拉电阻和下拉电阻,测量输出端Y的电压
图表22测量示意图
4.进一步建立信号传输有时间延时的概念
5.进一步熟悉示波器、函数发生器等仪器的使用
实验四
1.掌握三态门的逻辑功能及工作原理
2.了解三态门在计算机总线中的应用
3.熟悉集电极开路门的电路原理
4.掌握集电路开路门的使用方法
二、实验内容和原理
实验三
实验内容:
1.验证74LS00“与非”门的逻辑功能
2.验证CD4001“或非”门的逻辑功能
实验四1.验证74LS125三态门的逻辑功能图表32 74LS125逻辑功能测量结果EN A L Y上拉电阻Y下拉电阻5.07 5.07 0 0 H H L H实验结果表明接上拉电阻实现了正常的逻辑功能同时提高了驱动负载能力。而接下拉电阻三态门不能实现正常的逻辑功能。2.测量74LS125的四个三态门的输入输出电压图表33 74LS125输入输出电压ENi 0 0 Ai / V 4.99 0 4.97 0 4.97 0 4.98 0 Yi / V 4.04 0 3.99 0 4.02 0 4.03 0 Yi逻辑值1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0数据表明四个三态门都是正常的。2.用74LS125三态门构成1位2选1数据选择器图表34双向数据传送测量结果S0 0 1 D1 139.133HZ 5.10V(示波器139.420HZ 5.06V D0 5.06V Y 139.172HZ 4.19V无频率第16页/共18页
集成逻辑门电路基本知识
集成逻辑门电路基本知识1. 引言集成逻辑门电路是现代数字电路的基础，广泛应用于计算机、通信、控制等领域。
了解集成逻辑门电路的基本知识对于理解数字电路的原理和设计至关重要。
本文将介绍集成逻辑门电路的基础概念、分类和应用。
2. 集成逻辑门电路的概述集成逻辑门电路是由多个逻辑门组成的电路，逻辑门通过控制输入端的电信号，产生特定的输出信号。
逻辑门的种类包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
3. 集成逻辑门电路的分类3.1 与门与门是最基本的逻辑门之一，其输入端都要为高电平时，输出端才会为高电平。
与门的符号为“&”或“∩”，常用的与门有AND、NAND等类型。
3.2 或门或门是另一种基本的逻辑门，只要输入端中有一个为高电平，则输出端为高电平。
或门的符号为“|”或“∪”，常用的或门有OR、NOR等类型。
3.3 非门非门是最简单的逻辑门之一，若输入端为高电平，则输出端为低电平；若输入端为低电平，则输出端为高电平。
非门的符号为“!”或“¬”。
3.4 异或门异或门是比较特殊的逻辑门，当输入端中只有一个为高电平时，输出端为高电平；否则，输出端为低电平。
异或门的符号为“⊕”或“≠”。
4. 集成逻辑门电路的应用集成逻辑门电路可以用于各种数字电路的设计和实现，以下是集成逻辑门电路的一些常见应用场景：4.1 逻辑运算集成逻辑门电路可以实现各种逻辑运算，例如用与门组成加法器、用异或门实现比较器等。
逻辑运算是计算机和数字电路的基础。
4.2 存储器设计存储器是计算机系统中重要的组成部分，集成逻辑门电路可以用于存储器的设计和实现。
常见的存储器包括静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
4.3 时序电路设计时序电路是处理与时间有关的数字信号的电路，集成逻辑门电路可以用于时序电路的设计和实现。
时序电路广泛应用于计时器、时钟、触发器等领域。
5. 总结集成逻辑门电路是数字电路中的基本组成单元，通过不同逻辑门的组合，可以实现各种逻辑运算和功能。
集成逻辑门电路实验报告
集成逻辑门电路实验报告集成逻辑门电路实验报告引言：集成逻辑门电路是现代电子技术中的重要组成部分，它可以实现数字信号的逻辑运算。
本次实验旨在通过搭建不同类型的逻辑门电路，深入理解逻辑门的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握集成逻辑门电路的基本原理和应用，通过搭建不同类型的逻辑门电路，加深对数字逻辑电路的理解。
二、实验器材与仪器1. 集成逻辑门芯片（如74LS00、74LS02、74LS08等）2. 面包板3. 连接线4. 示波器5. 信号发生器三、实验步骤与结果1. 搭建与门电路首先，将74LS08芯片插入面包板中，并用连接线将芯片的输入端与信号发生器连接，输出端与示波器连接。
通过调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
实验结果显示，当输入信号同时为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平。
2. 搭建或门电路接下来，将74LS02芯片插入面包板中，并按照与门电路的搭建方式连接输入信号和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化。
实验结果表明，只要输入信号中有一个为高电平，输出信号就为高电平；只有当所有输入信号都为低电平时，输出信号才为低电平。
3. 搭建非门电路然后，将74LS04芯片插入面包板中，并连接输入信号和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化。
实验结果显示，当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
4. 搭建异或门电路最后，将74LS86芯片插入面包板中，并连接输入信号和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化。
实验结果表明，当输入信号中只有一个为高电平时，输出信号为高电平；当输入信号中有两个或两个以上为高电平时，输出信号为低电平。
四、实验总结通过本次实验，我深入了解了集成逻辑门电路的原理和应用。
逻辑门电路是数字电子技术中的基础，广泛应用于计算机、通信等领域。
通过搭建与门、或门、非门和异或门电路，我对逻辑门的工作原理有了更加清晰的认识。
数字电子技术与应用2集成逻辑门电路及其应用
可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。
2.1 二极管基本门电路 2.1.1晶体二极管的开关特性 数字电路中的晶体二极管、三极管和MOS管等器件一般是以 开关方式工作的，其工作状态相当于相当于开关的“接通”
与“断开”。
1.静态特性 静态特性是指二极管在导通和截止两种稳定状态下的特性。典型
表ห้องสมุดไป่ตู้
由真值表得到或门输出逻辑表达式为: Y=A+B 二极管门电路虽然很简单，但存在着严重的缺点：（1）输出电平 都比输入电平高出0.7V—电平偏离，如果将三个这种门级联（前级 的输出作为后级的输入），则最后一级的输出低电平偏离到2.1V， 已接近规定的输入的高电平，会造成逻辑混乱；（2）当输出端对
地接上负载电阻（常称为下拉负载）时，会使输出高电平降低， 即带负载能力差，严重时会造成逻辑混乱。如图2.5二极管与门电
(b) 与门逻辑符号
二极管与门电路如图2.5所示。其中A、B代表与门输入，Y代表输 出。若二极管的正向压降VD =0.7V，输入端对地的高电平、低电 平分别为VIH =+3V、VIL =0V，则可得到图2.5所示电路的输入和输
出的电平关系，见表2.1。 若按正逻辑进行赋值，即高电平用“1”表示，低电平用“0”表 示，则可将表2.1变为表2.2的与逻辑真值表。由真值表可知该电路
时间tr。一般trtrr，所以可以忽略不计。 上升时间、恢复时间都很小，基本上由二极管的制作工艺决定， 存储时间与正向电流，反向电压有关。当vi 为一矩形电压时，二 极管电流的变化过程不够陡峭（不理想），这就限制了二极管的
最高工作频率。 2.1.2 二极管门电路
我们已经知道基本逻辑关系有与、或、非三种，能实现其逻辑功
电路中的逻辑门了解逻辑门的基本原理和应用
电路中的逻辑门了解逻辑门的基本原理和应用电路中的逻辑门：了解逻辑门的基本原理和应用电子电路作为现代科技领域的基础，起到了重要的作用。
而在电子电路中，逻辑门则扮演了至关重要的角色。
逻辑门是基于布尔代数的元件，用于实现逻辑运算和控制电路。
本文将介绍逻辑门的基本原理和应用。
一、逻辑门的基本原理逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等多种类型。
这些逻辑门有着各自的功能和特点，但它们都是通过控制输入信号和根据预定义的逻辑规则来产生输出信号的。
1. 与门（AND gate）：与门具有两个或多个输入端和一个输出端。
当所有的输入信号都为高电平（通常为5V），输出信号才会为高电平；而只要有一个或多个输入信号为低电平，输出信号就会为低电平。
与门的逻辑运算符为乘积。
2. 或门（OR gate）：或门也是具有两个或多个输入端和一个输出端。
当任意一个或多个输入信号为高电平，输出信号就会为高电平；只有所有的输入信号为低电平，输出信号才会为低电平。
或门的逻辑运算符为加法。
3. 非门（NOT gate）：非门只有一个输入端和一个输出端。
当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
非门的逻辑运算符为求反。
4. 与非门（NAND gate）：与非门结合了与门和非门的功能。
与非门的输出是与门的输出的逻辑求反。
5. 或非门（NOR gate）：或非门结合了或门和非门的功能。
或非门的输出是或门的输出的逻辑求反。
6. 异或门（XOR gate）：异或门有两个输入端和一个输出端。
当输入信号相同时，输出信号为低电平；当输入信号不同时，输出信号为高电平。
异或门的逻辑运算符可表示为加法，但不进位。
7. 同或门（XNOR gate）：同或门也有两个输入端和一个输出端。
当输入信号相同时，输出信号为高电平；当输入信号不同时，输出信号为低电平。
同或门的逻辑运算符可表示为加法并进位。
二、逻辑门的应用逻辑门作为数字电路中的核心元件，被广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
CMOS集成逻辑门电路特点及使用方法
CMOS集成逻辑门电路特点及使用方法
1.低功耗：CMOS电路在工作时只有短暂的电流流动，且仅在切换过程中会有瞬间的短路电流，因此功耗较低。
2.高集成度：CMOS电路能够实现大规模的集成，由于其结构简单，可以在一个芯片上实现多个逻辑门功能，从而提高整体集成度。
3.抗干扰能力强：CMOS电路采用互补器件，两种类型的晶体管结合在一起，当一种开启时，另一种关闭，因此对干扰信号的抵抗能力强。
4.工作稳定：CMOS电路由于采用了互补结构，不容易产生热失调现象，故工作稳定性较高。
5.可编程性强：CMOS电路通常具有很好的可编程性，可以通过调整电流大小、精密度等参数来实现不同逻辑功能的设计。
1.电路设计：根据需要设计逻辑电路，包括确定所需的逻辑功能、输入输出端口等。
2.电路仿真：使用电路仿真软件对设计的逻辑电路进行仿真，验证其正确性并进行必要的调整。
3.电路布局：根据设计的逻辑电路，进行电路布局设计，确定晶体管和连线的布局，保证电路的正常工作。
4.制作掩膜：根据布局设计制作相应的掩膜，并进行曝光和光刻等加工工艺。
5.生产加工：通过工艺流程，将设计好的电路图案制作到芯片上，完成电路的制造。
6.测试验证：对制作好的CMOS电路进行测试验证，检查其性能和功能是否符合设计要求。
总的来说，CMOS集成逻辑门电路具有低功耗、高集成度、抗干扰能力强、工作稳定等优点，广泛应用于数字电路、微处理器、存储器、通信电路、模拟电路等领域。
在使用CMOS集成电路时，需要进行电路设计、仿真、布局、制作掩膜、生产加工和测试验证等步骤，以确保电路的正常工作和性能达到设计要求。
CMOS技术的不断发展将为电子行业带来更多的创新和发展机遇。
逻辑门电路的实现与应用
逻辑门电路的实现与应用逻辑门电路是数字电子电路中最基础的组成单元，它能实现不同逻辑功能的电路操作。
本文将探讨逻辑门电路的工作原理、实现方法以及应用场景。
一、逻辑门电路的工作原理逻辑门电路的工作原理基于布尔代数，它接受一定数量的输入信号，根据预定的逻辑规则进行运算处理，并输出结果。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。
以与门为例，它有两个输入(A, B)和一个输出(Y)。
当输入信号同时为1时，输出信号才为1；否则，输出信号为0。
这种逻辑关系可以用布尔表达式表示为 Y = A ∧ B （表示A与B的逻辑与运算）。
二、逻辑门电路的实现方法逻辑门电路可以使用各种电子元器件来实现，如晶体管、二极管等。
其中，集成电路是最常见也是最常用的逻辑门实现方式。
集成电路（IC）是将多个逻辑门电路集成在一个芯片上的电路。
常见的集成电路有TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）两种类型。
TTL门电路采用晶体管和电阻来构建，其特点是逻辑门运算速度快、功耗较高，常用于高速数字系统。
而CMOS门电路利用晶体管的导通和截止状态来实现逻辑运算，其特点是功耗低、噪声小，常用于低功耗的应用场景。
三、逻辑门电路的应用场景逻辑门电路在数字系统中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1.计算机处理器：计算机的运算和控制单元中包含大量的逻辑门电路，用于实现不同的计算和控制功能。
比如，算术逻辑单元（ALU）中的逻辑门电路用于实现加法、减法等运算。
2.存储器：逻辑门电路在存储器中被用于控制数据读写和存储位置选择。
比如，静态随机存取存储器（SRAM）中的逻辑门电路用于实现稳定的存储和读取操作。
3.通信系统：逻辑门电路在数字信号处理和调制解调器中起到重要作用。
比如，解调器中的逻辑门电路用于解码接收到的信号。
4.工业控制系统：逻辑门电路被广泛应用于工业控制系统中，用于实现自动化控制和逻辑运算。
总结：逻辑门电路作为数字电子电路的基础组成单元，通过对输入信号进行逻辑运算，实现了不同的电路操作。
实验五 集成逻辑门电路的功能测试与应用
实验五集成逻辑门电路的功能测试与应用1．实验目的(1)掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法；(2)掌握TTL器件的使用规则；(3)熟悉数字电路实验箱的结构，基本功能和使用方法；2．实验设备与器件1)5V直流电源，2)逻辑电平开关，3)0-1指示器，4)直流数字电压表，5)直流毫安表，6)直流微安表，7)74LS20×2，8)WS30—1k、10k电位器各一，9)200Ω电阻器(0.5 )一个。
3．实验原理门电路是组成数字电路的最基本的单元，包括与非门、与门、或门、或非门、与或非门、异或门、集成电极开路与非门和三态门等。
最常用的集成门电路有TTL和CMOS两大类。
TTL为晶体管—晶体管逻辑的简称，广泛的应用于中小规模电路，功耗较大。
本实验采用4输入双与非门74LS20，即在一块芯片内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。
其逻辑表达式为Y=ABCD，逻辑符号及引脚排列如图5-1(a)、(b)所示。
[注意]：TTL电路对电源电压要求较严，电源电压V CC只允许在+5V土10％的范围内工作，超过5.5V将损坏器件；低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。
(a)逻辑符号(b)引脚排列图5-1 74LS20逻辑符号及引脚排列(1)与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平(即有“0”得“1”，全“1”得“0”。
)(2)TTL与非门的主要参数描述与非门的输入电压Ui、输出电压Uo关系可以用电压传输特性Uo＝f(Ui)表示，如图5-2(a)。
从电压传输特性曲线上可以读出门电路的一些重要参数，如输出高电平U OH，输出低电平U OL，开门电平U ON，关门电平U OFF等参数。
实际的门电路U OH和U OL并不是恒定值，由于产品的分散性，每个门之间都有差异。
在TTL电路中，常常规定高电平的标准值为3V，低电平的标准值为0.2V。
什么是逻辑门电路它有哪些常见的应用
什么是逻辑门电路它有哪些常见的应用逻辑门电路是由逻辑门组成的电子电路，用于处理和控制数字信号的传输和处理。
逻辑门电路由多个逻辑门组成，每个逻辑门接收一个或多个输入信号，并生成一个输出信号，用来实现特定的逻辑功能。
逻辑门电路的基本组成部分是逻辑门，逻辑门是基于逻辑运算的元件，常见的逻辑门有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。
逻辑门的输入信号可以是0或1的电平信号，输出信号也是0或1的电平信号，根据输入信号的不同组合，逻辑门可以实现不同的逻辑功能。
常见的逻辑门电路应用包括：1. 数据处理和计算机逻辑：逻辑门电路在计算机领域中广泛应用，用于实现各种逻辑运算和算术运算，例如，加法器、减法器、乘法器、除法器等。
2. 数字电子电路设计：逻辑门电路可以用于设计各种数字电子电路，如时钟电路、计数器、触发器、多路选择器、编码器、解码器等。
3. 存储器控制：逻辑门电路可用于存储器的控制和读写操作，例如，随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
4. 接口电路：逻辑门电路可用于不同数字系统之间的接口转换和信号调整，例如，电平转换、信号调整和匹配等。
5. 自动控制系统：逻辑门电路可以用于实现自动控制系统中的逻辑判断和决策，例如，逻辑控制器（PLC）和自动控制系统中的逻辑控制模块。
6. 电子游戏和娱乐设备：逻辑门电路可以用于电子游戏和娱乐设备中的逻辑处理和控制，例如，游戏机、电子琴、电子乐器等。
7. 通信和网络设备：逻辑门电路在通信和网络设备中起着重要的作用，例如，数据编码、数据解码、调制解调器、网络交换机等。
综上所述，逻辑门电路是数字电子电路的基本部分，用于处理和控制数字信号，常见的应用包括数据处理、计算机逻辑、存储器控制、接口电路、自动控制系统、电子游戏和娱乐设备，以及通信和网络设备等领域。
逻辑门电路的广泛应用使得数字电子技术在各个领域中得到了大规模的应用和发展。
《电子技术基础与技能》教案集成逻辑门电路
《电子技术基础与技能》教案-集成逻辑门电路一、教学目标1. 了解集成逻辑门电路的基本概念和特点。
2. 掌握集成逻辑门电路的符号表示和功能。
3. 学会分析集成逻辑门电路的工作原理。
4. 能够应用集成逻辑门电路进行简单的逻辑运算。
二、教学内容1. 集成逻辑门电路的基本概念和特点2. 集成逻辑门电路的符号表示和功能3. 集成逻辑门电路的工作原理4. 集成逻辑门电路的应用三、教学方法1. 讲授法：讲解集成逻辑门电路的基本概念、符号表示和功能。
2. 演示法：通过实物或模拟电路演示集成逻辑门电路的工作原理。
3. 实践法：学生动手搭建集成逻辑门电路，进行逻辑运算。
四、教学准备1. 教材或教参：《电子技术基础与技能》。
2. 实物或模拟电路：集成逻辑门电路。
3. 工具和材料：电路搭建工具，如烙铁、导线等。
五、教学过程1. 导入：引导学生回顾之前学过的基础电路知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解：讲解集成逻辑门电路的基本概念、符号表示和功能。
3. 演示：通过实物或模拟电路演示集成逻辑门电路的工作原理。
4. 实践：学生动手搭建集成逻辑门电路，进行逻辑运算。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。
6. 作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
注意：本教案的编写仅供参考，具体实施时可根据实际情况进行调整。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问的方式检查学生对集成逻辑门电路的基本概念和功能的掌握情况。
2. 电路搭建：评估学生搭建集成逻辑门电路的动手能力，以及对工作原理的理解程度。
3. 逻辑运算练习：布置相关的逻辑运算题目，评估学生应用集成逻辑门电路进行逻辑运算的能力。
七、教学拓展1. 对比分析：引导学生比较不同类型的集成逻辑门电路，如与门、或门、非门等，了解它们的异同点。
2. 应用案例：介绍一些实际应用集成逻辑门电路的例子，如数字电路、微控制器等，帮助学生了解其在现实生活中的应用价值。
八、教学反思在课后，教师应反思本节课的教学效果，包括学生的参与度、理解程度和掌握情况。
实验五集成逻辑门电路的功能测试与应用
实验五集成逻辑门电路的功能测试与应用1．实验目的(1)掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法；(2)掌握TTL器件的使用规则；(3)熟悉数字电路实验箱的结构，基本功能和使用方法；2．实验设备与器件1)5V直流电源，2)逻辑电平开关，3)0-1指示器，4)直流数字电压表，5)直流毫安表，6)直流微安表，7)74LS20×2，8)WS30—1k、10k电位器各一，9)200Ω电阻器(0.5 )一个。
3．实验原理门电路是组成数字电路的最基本的单元，包括与非门、与门、或门、或非门、与或非门、异或门、集成电极开路与非门和三态门等。
最常用的集成门电路有TTL和CMOS两大类。
TTL为晶体管—晶体管逻辑的简称，广泛的应用于中小规模电路，功耗较大。
本实验采用4输入双与非门74LS20，即在一块芯片内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。
其逻辑表达式为Y=ABCD，逻辑符号及引脚排列如图5-1(a)、(b)所示。
[注意]：TTL电路对电源电压要求较严，电源电压V CC只允许在+5V土10％的范围内工作，超过5.5V将损坏器件；低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。
(a)逻辑符号(b)引脚排列图5-1 74LS20逻辑符号及引脚排列(1)与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平(即有“0”得“1”，全“1”得“0”。
)(2)TTL与非门的主要参数描述与非门的输入电压Ui、输出电压Uo关系可以用电压传输特性Uo＝f(Ui)表示，如图5-2(a)。
从电压传输特性曲线上可以读出门电路的一些重要参数，如输出高电平U OH，输出低电平U OL，开门电平U ON，关门电平U OFF等参数。
实际的门电路U OH和U OL并不是恒定值，由于产品的分散性，每个门之间都有差异。
在TTL电路中，常常规定高电平的标准值为3V，低电平的标准值为0.2V。
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。
逻辑门电路的基本原理与应用
逻辑门电路的基本原理与应用逻辑门电路是现代电子技术中的基础概念之一，用于处理和操作不同信号的逻辑运算。
本文将介绍逻辑门电路的基本原理和常见应用。
一、逻辑门电路的基本原理逻辑门电路由多个晶体管组成，通过晶体管的开关控制，实现对信号的逻辑操作。
逻辑门电路主要有与门、或门、非门、与非门、或非门等不同类型。
1.与门(AND Gate)：与门是逻辑电路中最基本的一种形式。
它接受两个或多个输入信号，只有当所有输入同时为高电平时，输出信号才为高电平。
与门可以用来实现布尔代数中的与运算，适用于需要多个条件同时满足的情况。
2.或门(OR Gate)：或门接受两个或多个输入信号，只要有一个或多个输入信号为高电平时，输出信号就为高电平。
或门可以用来实现布尔代数中的或运算，适用于需要满足其中一个条件即可的情况。
3.非门(NOT Gate)：非门也被称为反相器或反向器。
它只有一个输入信号，输出信号为输入信号的反相。
即输入信号为高电平时，输出信号为低电平；输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
非门可以用来实现布尔代数中的非运算。
4.与非门(NAND Gate)和或非门(NOR Gate)：与非门和或非门是与门和或门的反向输出。
与非门的输出为与门的输出的反相，而或非门的输出为或门的输出的反相。
逻辑门电路的基本原理就是通过组合不同的逻辑门类型，实现复杂的逻辑运算和控制。
二、逻辑门电路的应用逻辑门电路广泛应用于计算机、通信、自动化控制等领域。
下面介绍几个常见的应用场景。
1.数字电路设计：逻辑门电路是数字电路设计的基础。
通过组合不同的逻辑门电路，可以实现数字加法器、比较器、计数器等功能，用于数字信号的处理和控制。
2.逻辑运算和控制：逻辑门电路可以实现布尔代数中的逻辑运算，用于控制系统中的决策和判断。
例如，电梯控制系统中的楼层选择逻辑、自动灯光控制系统中的光线感应逻辑等。
3.存储器设计：逻辑门电路可以用于构建各种类型的存储器，如静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)等。
3.TTL集成逻辑门电路
4. 传输延迟时间
输入信号 0.5UIm UIm
输出信号 0.5UOm
UOm
由于三极管存在开关时间，元、器件及 tPHL tPLH 连线存在一定的寄生电容，因此输入矩形脉 输入电压波形上升沿 0.5UIm到输出电压下降沿0.5UOm间 冲时，输出脉冲将延迟一定时间。 的时间称导通延迟时间 t
PHL。
1V
截止
使能端的两种控制方式 使能端低电平有效
使能端高电平有效
EN
功能表 EN Y 0 AB 1 Z
EN即Enable
功能表 EN Y 1 AB 0 Z
2.
应用 总线 任何时刻EN1、EN2、 EN3中只能有一个为有效电 平，使相应三态门工作， 而其它三态输出门处于高 阻状态，从而实现了总线 的复用。
UOH
t
t
3. 负载能力
通常按照负 载电流的流向将 与非门负载分为
灌电流负载 拉电流负载 输出为低电平
负载电流流入与非门 的输出端。 负载电流从与非门的输 出端流向外负载。 灌电流负载
输入均为 高电平
IOL 负载电流流入驱动门 输出为高电平 IOH 负载电流流出驱动门
拉电流负载
输入有 低电平
不管是灌电流负载还是拉电流负载，负载 实用中常用扇出系数 NOL表示电路负载能力。 电流都不能超过其最大允许电流，否则将导致 门电路输出低电平时允许带同类门电路的个数。 电路不能正常工作，甚至烧坏门电路。
CMOS
OC门的 UOL≈0.3V， UOH≈VDD，正好符合 CMOS电路UIH≈VDD，UIL≈0的要求。
（二）三态输出门
1. 电路、逻辑符号和工作原理 即 Three-State Logic 门，简称 TSL 门。其输出 有高电平态、低电平态和高阻态三种状态。 三态输出 与非门 EN称使能信号或控制信号， A、B称数据信号。 当EN=0时，Y=AB， 三态门处于工作态； 当EN=1时，三态门 输出呈现高阻态， 又称禁止态。 只有当使能信号EN=0时才允许三态与非门工作，故 称EN低电平有效。
集电极开路门的典型应用
集电极开路门的典型应用
集电极开路门（Open Collector，简称OC门）是一种集成电路的输出装置，其典型应用如下：
1. 并联多个OC门：通过OC门这一装置，逻辑门输出端的直接并联使用成为可能。
两个OC门的并联可以实现逻辑与的关系，称为“线与”。
但在输出端口应加一个上拉电阻与电源相连。
2. 连接不同工作电位的设备：集电极开路电路有时用于连接不同工作电位、或用于外部电路需要更高电压的场合。
3. 连接多个器件的总线：集极开路设备通常用于连接多个器件的总线，前提是该总线的逻辑是同一时刻仅有单个设备输出（负逻辑的）有效信号，例如MCS-51系列的写使能（/WR等）。
4. 驱动较高电平的负载：OC门的特点是输出端可以接受较高的电压，因此它可以驱动较高电平的负载，如电机、继电器、LED等。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业技术人员。
集成门电路的逻辑功能
集成门电路的逻辑功能集成门电路是由多个晶体管、二极管、电阻等元器件组成的电路，它们可以实现不同的逻辑功能。
逻辑功能是指电路的输入和输出之间的关系，包括与、或、非、异或等逻辑运算。
在数字电路中，逻辑功能是实现数字信号处理的基础，因此集成门电路的逻辑功能非常重要。
与门电路与门电路是最简单的逻辑门电路之一，它的逻辑功能是当所有输入都为高电平时，输出才为高电平。
与门电路的符号为“&”，例如A&B表示A与B的逻辑与运算。
与门电路的实现方式有多种，其中最常见的是基于晶体管的实现方式。
与门电路的应用非常广泛，例如在计算机中用于实现逻辑运算、控制信号等。
或门电路或门电路是另一种常见的逻辑门电路，它的逻辑功能是当任意一个输入为高电平时，输出就为高电平。
或门电路的符号为“|”，例如A|B表示A或B的逻辑或运算。
与门电路和或门电路是逻辑运算的基础，它们可以组合成更复杂的逻辑电路，例如加法器、减法器等。
非门电路非门电路是一种单输入的逻辑门电路，它的逻辑功能是将输入取反，即当输入为高电平时，输出为低电平；当输入为低电平时，输出为高电平。
非门电路的符号为“¬”，例如¬A表示A的逻辑非运算。
非门电路的实现方式也有多种，其中最常见的是基于晶体管的实现方式。
非门电路可以用于逻辑反转、信号放大等应用。
异或门电路异或门电路是一种两个输入的逻辑门电路，它的逻辑功能是当两个输入不同时，输出为高电平；当两个输入相同时，输出为低电平。
异或门电路的符号为“⊕”，例如A⊕B表示A与B的逻辑异或运算。
异或门电路可以用于数字加密、校验和计算等应用。
与非门电路与非门电路是一种两个输入的逻辑门电路，它的逻辑功能是当所有输入都为高电平时，输出为低电平；当任意一个输入为低电平时，输出为高电平。
与非门电路的符号为“↑”，例如A↑B表示A与B 的逻辑与非运算。
与非门电路可以用于逻辑反转、信号放大等应用。
或非门电路或非门电路是一种两个输入的逻辑门电路，它的逻辑功能是当任意一个输入为高电平时，输出为低电平；当所有输入都为低电平时，输出为高电平。
逻辑ic用法
逻辑IC用法一、什么是逻辑IC逻辑IC（Integrated Circuit）是指集成了逻辑门电路的芯片，用于实现数字逻辑功能。
逻辑门电路是由逻辑门组成的电路，逻辑门是一种基本的数字逻辑功能单元，常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
二、逻辑IC的分类逻辑IC可以根据其功能和结构进行分类，常见的分类有以下几种：1. TTL系列TTL（Transistor-Transistor Logic）是逻辑IC的一种常见系列，采用晶体管作为开关元件。
TTL系列逻辑IC的特点是功耗低、速度快、噪声小，但集成度相对较低，适用于中小规模的数字逻辑电路。
2. CMOS系列CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）是逻辑IC的另一种常见系列，采用MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）作为开关元件。
CMOS系列逻辑IC的特点是功耗低、速度较慢、噪声小，但集成度相对较高，适用于大规模的数字逻辑电路。
3. ECL系列ECL（Emitter-Coupled Logic）是一种高速逻辑IC系列，采用双极性晶体管作为开关元件。
ECL系列逻辑IC的特点是速度极快，但功耗较高，噪声较大，适用于高速数字逻辑电路。
4. FPGAFPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑IC，可以通过编程实现不同的逻辑功能。
FPGA的特点是灵活性高、可重构性强，适用于需要频繁修改或更新逻辑功能的应用场景。
三、逻辑IC的应用逻辑IC广泛应用于各种数字电路和系统中，以下是逻辑IC的一些常见应用：1. 数字计算机逻辑IC是数字计算机的核心组成部分，用于实现计算、控制和存储等功能。
逻辑IC的集成度和性能直接影响计算机的速度和功能。
2. 通信系统逻辑IC用于实现通信系统中的数字信号处理、调制解调、编解码等功能。
逻辑IC 的高速性能和低功耗使得通信系统能够实现高效的数据传输和处理。
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肇 庆 学 院
学院 课实验报告 年级 班 组 实验日期 姓名: 老师评定 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
实验题 实验五 集成逻辑门电路的基本应用
一、实验目的
（一） 熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法。
（二） 学习与非门电路的应用。
（三） 掌握半加器电路结构和逻辑功能。
二、实验仪器和设备
通用微机接口实验系统 微机电源 万用表 74LS00 74LS86
三、实验步骤及内容
（一）利用摩根定理可以对逻辑函数化简或进行逻辑变换。
摩根定律：)( +++C B A = ∙∙∙C B A
)( ∙∙∙C B A = +++C B A
1、利用与非门组成一个与门的电路设计。
与非门的布尔代数表达式为：
B A Y ∙=，而与门的布尔代数表达式为：B A Z ∙=，只要把与非门的输出Y 反
相一次，即可得到与非门的功能：
Z B A =∙=Y =B A ∙
因此只要用二个与非门即可实现与门的功能。
将测试电路图画在下面空白处，并将测试结果记录
于表2-1。
2、利用与非门组成一个或门的电路设计。
或
门的布尔代数表达式为：Z=A+B ，根据摩根定律可
知： Z=A+B =B A ∙
因此可以用三个与非门连接起来，即可实现或
门的功能。
将测试电路图画在下面空白处，并将测
试结果记录于表2-2。
（二）1、利用与非门完成一个电平“0”的控
制器。
电路的输入端接一个1MHZ 的脉冲信号，其输出端只能输出电平为“1”的信号。
2、用奇数个与非门构成环形振荡器，如图2-1所示。
振荡频率为：pd
nt f 21=
，用示波器观察波形，测量振荡频率，计算与非门的
图2-1 与非门构成环形振荡器 平均延迟时间pd t 。
其中，n 是与非门的个数。
V 0
（三）半加器逻辑功能的测试。
用一个与门及一异或门（74LS86）组成一位半加器，测试其逻辑功能。
如图2-1所示
A
表2-1 图2-1
四、实验报告要求
（一）整理实验数据、图表并对实验结果进行分析。
（二）请讨论下述两个问题：
1、门电路芯片74LS00中不用的门应如何处理？
2、一个与非门中不用的输入端应如何处理？。