实验一门电路逻辑功能及测试
实验一、门电路逻辑功能及测试
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并掌握常用的逻辑电路功能测试方法。
2.熟悉RXB-1B数字电路实验箱及V252示波器使用方法。
二、实验仪器及材料1.V252双踪示波器2.RXB-1B数字电路实验箱3.万用表4.器件74LS00四2输入与非门1片74LS86四2输入异或门1片三、实验任务任务一：异或门逻辑功能测试集成电路74LS86是一片四2输入异或门电路，逻辑关系式为1Y=1A⊕1B，2Y=2A⊕2B，3Y=3A⊕3B，4Y=4A⊕4B，其外引线排列图如下图。
它的1、2、4、5、9、10、12、13号引脚为输入端1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B，3、6、8、11号引脚为输出端1Y、2Y、3Y、4Y，7号引脚为地，14号引脚为电源+5V。
〔1〕将一片四2输入异或门芯片74LS86插入RXB-1B数字电路实验箱的任意14引脚的IC空插座中。
〔2〕按图接线测试其逻辑功能。
芯片74LS86的输入端1、2、4、5号引脚分别接至数字电路实验箱的任意4个电平开关的插孔，输出端3、6、8分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意3个发光二极管的插孔。
14号引脚+5V接至数字电路实验箱的+5V电源的“+5V〞插孔，7号引脚接至数字电路实验箱的+5V电源的“⊥〞插孔。
〔3〕将电平开关按表设置，观察输出端A、B、Y所连接的电平显示器的发光二极管的状态，测量输出端Y的电压值。
发光二极管亮表示输出为高电平〔H〕，发光二极管不亮表示输出为低电平〔L〕。
把实验结果填入表中。
图 四2输入异或门74LS86外引线排列图图 异或门逻辑功能测试连接图表 异或门逻辑功能测试的实验数据将表中的实验结果与异或门的真值表比照，判断74LS86是否实现了异或逻辑功能。
根据测量的V Z 电压值，写出逻辑电平0和1的电压范围。
任务二：利用与非门控制输出1A 1B 1Y 2A 2B 2YV CC 4B 4A 4Y 3B 4A 3YY选一片四2输入与非门电路74LS00，按图接线。
实验一 门电路逻辑功能的测试
表1
74LS00的逻辑功能测试数据
输出 电压/V F
输入 A 0 1 1 B 0 0 1
0 1
表2 悬空或接地时输出端的逻辑状态
输入 悬空 接地
（高/低）电平
输出
2) TTL“异或”门电路的逻辑功能的测试 任选其中一个“异或”门进行功 能测试，输入端A、B分别输入不同 的逻辑电平，测试输出端F的电压和 相应的逻辑状态，并将结果记入表3。 3) TTL“或非”门电路的逻辑功能的测 试 任选其中一个“异或”门进行功 能测试，输入端A、B分别输入不同 的逻辑电平，测试输出端F的电压和
(二) 实验仪器设备
① 数字电路实验箱 ② 数字万用表 ③ 芯片：74LS00 (与非门) 74LS86 (异或门) 74LS02 (或非门)
(二) 实验内容及步骤 1) TTL“与非”门电路的逻辑功能的测试 任选其中一个“与非”门进行功能测试，输入端A、 B分别输入不同的逻辑电平，测试输出端F的电压 和相应的逻辑状态，并将结果记入表1。 分别测试当输入端A、B悬空或接地是输出端F的逻辑 状态。将结果记入表2。
74ls00的逻辑功能测试数据输入输出悬空或接地时输出端的逻辑状态输入高低电平输出悬空接地ttl异或门电路的逻辑功能的测试任选其中一个异或门进行功能测试输入端ab分别输入不同的逻辑电平测试输出端f的电压和相应的逻辑状态并将结果记入表3
实验一 门电路逻辑功能的测试
(一) 实验目的 1)掌握常用的TTL门电路的逻辑功能的测试方法。 2)掌握芯片的管脚识别。
表3 74LS86逻辑功能测试数据 输入 A 0 B 0 输出 电压/V F
0
1 1
1
0 1
表4 74LS02逻辑功能测试数据 输入 输出
数电实验报告1
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、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。
二、实验仪器及材料1、双踪示波器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74LS04 六反相器1片三、预习要求1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。
2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。
3、了解双踪示波器使用方法。
四、实验内容实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常，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。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。
试验中改动接线须先断开电源，接好线后在通电实验。
1、测试门电路逻辑功能。
（1）选用双输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图连接电路，输入端接S1~S4(电平开关输入插口)，输出端接电平显示发光二极管（D1~D8任意一个）。
（2）将电平开关按表1.1置位，分别测出电压及逻辑状态。
（表1.1）2、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图接线，输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关，输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。
表 1.23、逻辑电路的逻辑关系（1）选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，实验电路自拟。
将输入输出逻辑关系分别填入表1.3﹑表1.4。
（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。
表1.3 Y=A ⊕B表1.4 Y=A ⊕B Z=AB 4、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器（非门）按图1.5接线，输80KHz 连续脉冲，用双踪示波器测输入，输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 值 ： tpd=0.2μs/6=1/30μs 5、利用与非门控制输出。
选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，输入接任一电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用:一端接高有效的脉冲信号，另一端接控制信号。
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试逻辑门电路是数字电子电路中常用的一种电路，用于实现逻辑运算。
逻辑门电路由逻辑门和逻辑门之间的连接组成。
不同的逻辑门具有不同的逻辑功能，如与门、或门、非门等。
下面将对常见的逻辑门电路的逻辑功能和测试方法进行详细介绍。
一、与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它的逻辑功能是输入信号同时为高电平时输出高电平，否则输出低电平。
与门的通用符号是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
常用的与门有两输入与门、三输入与门等。
测试方法：1.连接电路：将与门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。
当输入引脚都为高电平时，LED灯应该亮起；否则，LED灯应该熄灭。
二、或门（OR Gate）或门是另一种常见的逻辑门，它的逻辑功能是只要有一个输入信号为高电平，输出就为高电平；只有所有输入信号都为低电平时，输出才为低电平。
或门的通用符号也是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
测试方法：1.连接电路：将或门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。
当任意一个输入引脚为高电平时，LED灯应该亮起；否则，LED灯应该熄灭。
三、非门（NOT Gate）非门是较为简单的逻辑门之一，它的逻辑功能是输出与输入相反的电平信号。
非门的通用符号是一个带有一个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
测试方法：1.连接电路：将非门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。
当输入引脚为高电平时，LED灯应该熄灭；否则，LED灯应该亮起。
以上是常见的逻辑门电路的逻辑功能及测试方法。
通过对逻辑门的测试，可以确保电路正常工作并实现所需的逻辑功能。
2.2.2数字实验一门电路逻辑功能测试及组合逻辑设计
三、实验内容
4、设计全减器
表4-1-4 全减器真值表
输出逻辑函数式
S A B Ci Ci1 (B Ci ) ABCi
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
4、设计全减器
Ci
1
74LS86
B
2 =1 3
4
5 =1 6
S
A
74LS04 1
& 1
22
1 & 4
& 5
3 74LS00
四输入二与非门74LS20
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
3、设计三人表决电路
表4-1-3 三人表决器真值表
A
& 1
2
74LS00
3
74LS20 1
B
6
& & 4
62
5
F 对照验证
C
& 9
84
10
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
2、设计全加器
A B
1
2 =1 3
74LS86 4
5 =1 6
Ci
1
S
3
2& 1
& 4
62
5
1 3 Ci+1
74LS32
74LS08
图4-1-4 全加器电路图
二输入四异或门74LS86 二输入四与门74LS08 二输入四或门74LS32
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
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。
实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试一．实验目的1．掌握了解TTL系列、CMOS系列外形及逻辑功能。
2．熟悉各种门电路参数的测试方法。
3. 熟悉集成电路的引脚排列，如何在实验箱上接线，接线时应注意什么。
二、实验仪器及材料a)TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b)1）CMOS器件：CC4011 二输入端四与非门 1 片CC4071 二输入端四或门 1片2）TTL器件：74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS02 二输入端四或非门 1 片74LS00 二输入端四与非门 1片74ls125 三态门 1片74ls04 反向器材 1片三．预习要求和思考题：1．预习要求：1）复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2）常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。
3）三态门的功能特点。
4）熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
5）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2．思考题1）TTL门电路和CMOS门电路有什么区别？2）用与非门实现其他逻辑功能的方法步骤是什么？四．实验原理1．本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录。
2．门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间存在一定的逻辑关系。
TTL集成门电路的工作电压为“5V±10%”。
本实验中使用的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路，其管脚识别方法：将TTL集成门电路正面（印有集成门电路型号标记）正对自己，有缺口或有圆点的一端置向左方，左下方第一管脚即为管脚“1”，按逆时针方向数，依次为1、2、3、4············。
如图1—1所示。
具体的各个管脚的功能可通过查找相关手册得知，本书实验所使用的器件均已提供其功能。
图1—13．图1—2分别为基本门电路各逻辑功能的测试方法。
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。
门电路逻辑功能及测试实验原理(一)
门电路逻辑功能及测试实验原理(一)门电路逻辑功能及测试实验什么是门电路门电路是数字电路中最基本的单元之一，由几个输⼊，⼊个输出和相应的逻辑运算线路构成。
常见的门电路有与门、或门、非门等。
关于与门与门是一种逻辑门电路，常用的表示方式是用符号“&”或“·”表示，其原理为两个输入值都为1时，输出值才为1，否则为0。
关于或门或门是一种逻辑门电路，常用的表示方式是用符号“|”或“+”表示，其原理为两个输入值中只要有一个为1，则输出值就为1，否则为0。
关于非门非门是一种逻辑门电路，常用的表示方式为“~”，其原理为将输入值取反，即输入为1，则输出为0；输入为0，则输出为1。
门电路测试实验实验材料：•真值表•与门电路•或门电路•非门电路•电工笔实验步骤：1.先将与门电路、或门电路、非门电路分别搭建好。
2.根据真值表的输入值，依次输入到电路中，观察输出值是否与真值表中的结果相同。
3.用电工笔在电路上对输入和输出线进行标注，以便于记忆和复习。
实验结果：经过测试，与门电路、或门电路、非门电路的输出值都符合真值表中的结果。
该实验初步验证了门电路的逻辑功能正确。
更多门电路除了与门、或门、非门，还有其他类型的门电路，比如异或门、同或门、与非门、或非门等。
异或门异或门也是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“⊕”，其原理为两个输入值不同时，输出值为1，否则为0。
同或门同或门也是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“⊙”，其原理为两个输入值相同时，输出值为1，否则为0。
与非门与非门是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“↑”，其原理为两个输入值都为1时，输出为0，否则为1。
或非门或非门是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“↓”，其原理为两个输入值都为0时，输出为1，否则为0。
总结门电路是数字电路中最基本的单元之一，可以通过逻辑运算实现各种逻辑功能。
常用的门电路有与门、或门、非门、异或门、同或门、与非门、或非门等。
在实验中，学生可以通过构建电路并进行测试来验证门电路的逻辑功能是否正确。
实验1-门电路的逻辑功能及测试
❖ 输出端的处理 ：输出端不允许直接与VDD或VSS连接,同 一芯片上的 输出端可以并联使用；
❖ 严禁带电操作。
TTL与非门的特性和技术参数-1
1、电压传输特性：
①输出高电平UOH、输出低电平UOL UOH 2.4V、UOL 0.4V 便认为合格。 典型值UOH=3.4V UOL=0.3V 。 ②阈值电压UT Ui<UT时，认为Ui是低电平。 Ui>UT时，认为Ui是高电平。 UT =1.4V
实验原理
FA
A&
B
F
A B
FA
1
F
A B
F
A
B
A F
A
F F
A B
A FB
F A
F
门电路常见符号
与非门
或非门
F A•B
F AB
实验原理
OC门 (两输入与非)
A&
B
F
A
B
F
A
B
F
A B
A& FB
F
A
B
A FB
F
A B
F
A
F
B
国标
门电路常见符号
实验原理
三态门 (两输入与非)
与或非门
AB CD
A& A
与非门的传输延迟时间tpd是tPHL和tPLH的平均值。一般TTL与
非门传输延迟时间tpd的值为几纳秒～十几个纳秒。
CMOS逻辑门电路主要参数
实验原理
（1）VOH（min）=0.9VDD； VOL（max）=0.01VDD。所以 CMOS门电路的逻辑摆幅（即高低电平之差）较大。
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试
实验⼀逻辑门电路的逻辑功能及测试实验⼀逻辑门电路的逻辑功能及测试⼀．实验⽬的1．掌握了解TTL系列、CMOS系列外形及逻辑功能。
2．熟悉各种门电路参数的测试⽅法。
3. 熟悉集成电路的引脚排列，如何在实验箱上接线，接线时应注意什么。
⼆、实验仪器及材料a)TDS-4数电实验箱、双踪⽰波器、数字万⽤表。
b)1）CMOS器件：CC4011 ⼆输⼊端四与⾮门 1 ⽚ CC4071 ⼆输⼊端四或门 1⽚2）TTL器件：74LS86 ⼆输⼊端四异或门 1 ⽚ 74LS02 ⼆输⼊端四或⾮门 1 ⽚74LS00 ⼆输⼊端四与⾮门 1⽚ 74ls125 三态门 1⽚74ls04 反向器材 1⽚三．预习要求和思考题：1．预习要求：1）复习门电路⼯作原理及相应逻辑表达式。
2）常⽤TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。
3）三态门的功能特点。
4）熟悉所⽤集成电路的引线位置及各引线⽤途。
5）⽤multisim软件对实验进⾏仿真并分析实验是否成功。
2．思考题1）TTL门电路和CMOS门电路有什么区别？2）⽤与⾮门实现其他逻辑功能的⽅法步骤是什么？四．实验原理1．本实验所⽤到的集成电路的引脚功能图见附录。
2．门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输⼊与输出之间存在⼀定的逻辑关系。
TTL集成门电路的⼯作电压为“5V±10%”。
本实验中使⽤的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路，其管脚识别⽅法：将TTL 集成门电路正⾯（印有集成门电路型号标记）正对⾃⼰，有缺⼝或有圆点的⼀端置向左⽅，左下⽅第⼀管脚即为管脚“1”，按逆时针⽅向数，依次为1、2、3、4············。
如图1—1所⽰。
具体的各个管脚的功能可通过查找相关⼿册得知，本书实验所使⽤的器件均已提供其功能。
图1—13．图1—2分别为基本门电路各逻辑功能的测试⽅法。
实验一 门电路逻辑功能及测试
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．熟悉数字电路实验装置及示波器的使用方法。
二．实验仪器及器件1．数字实验台；数字万用表；数字示波器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．复习门电路逻辑功能2．熟悉所用集成电路各引脚的用途3．了解双踪示波器使用方法四．实验内容检查实验台电源是否正常，选择实验用集成电路。
按自己设计好的电路接线，经指导教师检查后方可通电实验。
注意，在改动接线时要先断开电源。
1．与非门逻辑功能测试（1）选74LS00一只，按图1-1接线。
输入端分别接电平开关，输出端接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1-1置位，分别测出输出电压值，并将其逻辑状态结果填入表1-1中。
图1-1表1-12．异或门逻辑功能测试（1）选74LS86一只，按图1-2接线。
输入端分别接电平开关，输出端A，B，Y接电平显示发光二极管。
图1-2（2）将电平开关按表1-2置位，分别测出输出电压值,并将其逻辑状态填入表1-2中。
表1-23．逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00，按图1-3和1-4接线，将输入和输出的逻辑关系分别填入表1-3和1-4中。
（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。
图1-3A Y B图1-4表1-3表1-44.用与非门实现其它门电路（1）用与非门组成或门用74LS00组成或门F==画出电路图，测试并填表1-5。
+ABAB表1-5（2）用与非门组成异或门用74LS00组成异或门，写出表达式画出电路图，测试并填表1-6。
表1-6五、实验报告１．按各步骤填写表格２．回答问题：怎样判断门电路逻辑功能是否正常？。
实验一门电路逻辑功能的测试
信号发生器
4
产生测试所需的输入信号。
示波器
2
用于观察和测源
3
为电路提供稳定的直流电 源。
材料
门电路
实验的主要对象，用于实现特定 的逻辑功能。
面包板
一种方便搭建和测试电路的板子， 无需焊接。
电阻、电容、电感
常用的电子元件，用于构建和调 试电路。
实验局限性
虽然本次实验取得了一定的成果，但由于实验条件和时间的限制，仍 存在一些局限性，如未能覆盖所有可能的异常情况。
建议与展望
进一步优化
建议在未来的研究中，对电路的设计和制造工艺进行优化 ，以提高其性能和稳定性。
扩展实验范围
为更全面地测试电路的性能，建议在未来的实验中增加更 多的输入条件和异常情况，以检验电路的鲁棒性。
STEP 01
电路逻辑功能测试基于电 路的真值表和逻辑表达式 进行。
STEP 03
在测试过程中，可以采用 不同的测试策略和算法， 以提高测试效率和准确性。
通过给定电路的输入值， 观察输出值是否符合预期 结果，从而判断电路逻辑 功能是否正常。
Part
02
实验设备与材料
设备
逻辑分析仪
用于捕获和显示数字电路 1
本次实验不仅验证了电路逻辑功能的正确性，也为后续的研究提供了基 础数据和经验。我们期待在未来的研究中，进一步优化电路设计，提高 性能参数，为实际应用提供更好的解决方案。
Part
05
结论与建议
结论总结
测试目的达成
本次实验成功地对电路的逻辑功能进行了测试，验证了电路的正确 性和可靠性。
性能表现
实验结果显示，电路在各种输入条件下均表现稳定，逻辑功能正常， 未出现异常现象。
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
门电路逻辑功能及测试实验报告
门电路逻辑功能及测试实验报告一、实验目的本次实验旨在深入理解门电路的逻辑功能，并通过实际测试掌握其工作特性和应用。
具体目标包括：1、熟悉与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等基本门电路的逻辑表达式和真值表。
2、学会使用实验仪器对门电路进行逻辑功能测试。
3、培养实验操作能力、数据分析能力和逻辑思维能力。
二、实验原理1、门电路的基本概念门电路是实现基本逻辑运算的电子电路，包括与门、或门、非门等。
与门的逻辑功能是只有当所有输入都为高电平时，输出才为高电平；或门只要有一个输入为高电平，输出就为高电平；非门则是输入与输出相反。
2、逻辑表达式和真值表与门：Y ＝ A·B或门：Y ＝ A ＋ B非门：Y ＝ A'与非门：Y ＝（A·B)＇或非门：Y ＝（A ＋ B)＇异或门：Y ＝ A ⊕ B通过真值表可以清晰地看到输入与输出之间的对应关系。
3、实验仪器数字电路实验箱、示波器、数字万用表、逻辑电平测试笔等。
三、实验内容与步骤1、与门逻辑功能测试（1）在实验箱上选取与门芯片（如 74LS08），按照芯片引脚图正确连接电路。
（2）将两个输入分别接逻辑电平开关，输出接逻辑电平指示灯。
（3）改变输入电平的组合（00、01、10、11），观察并记录输出电平的状态。
2、或门逻辑功能测试（1）选取或门芯片（如 74LS32），按照引脚图连接电路。
（2）同样将输入接逻辑电平开关，输出接指示灯，改变输入电平组合进行测试并记录。
3、非门逻辑功能测试（1）使用非门芯片（如 74LS04）进行连接。
（2）输入接电平开关，输出接指示灯，测试并记录。
4、与非门逻辑功能测试（1）选择与非门芯片（如 74LS00）进行电路连接。
（2）设置输入电平，观察并记录输出。
5、或非门逻辑功能测试（1）采用或非门芯片（如 74LS02）搭建电路。
（2）改变输入电平，记录输出结果。
6、异或门逻辑功能测试（1）找到异或门芯片（如 74LS86）并连接电路。
实验1-门电路逻辑功能及测试
实验1-门电路逻辑功能及测试实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉器件外形和管脚引线排列。
2、熟悉与非、异或门电路逻辑功能。
3、设计用与非门组成其它门电路并测试验证。
二、实验器件74LS86 四二输入端异或门1片74LS00 四二输入端与非门2片74LS20 四输入端双与非门1片三、预习要求1、复习与非、异或门电路工作原理。
2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
四、实验内容及步骤实验前先检查实验箱电源是否正常。
然后对所选实验用的集成电路进行连线，特别注意Vcc 及地线不能接错。
实验中改动接线须先断开电芯片引脚图如下所示：74LS86 四二输入端异或门 74LS00 四二输入端与非门74LS20 四输入端双与非门实验报告上此部分可不画图，其他部分需画图填写源，接好线后再通电源。
1、测试门电路逻辑功能（1）选用四输入端双非门74LS20一只，插入设计板，按图1接线，输入端a、b、c、d接S1—S4(电平开关输出插口)，输出端L接电平显示发光二极管（D1—D8任意一个）。
图1.1(2) 将电平开关按表1置位，分别测出输出逻辑状态。
将输出结果填入表1中。
表1.1输入输出a b c d L1 1 1 1 00 1 1 1 10 0 1 1 10 0 0 1 10 0 0 0 12、异或门逻辑功能测试（1）选四二输入端异或门74LS86，按图2接线，输入端a、b、c、d接电平开关，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表2置位拨动，将输出结果填入表2中。
图2表2输入输出a b c d A B Y0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 0 11 1 0 0 0 0 01 1 1 0 0 1 11 1 1 1 0 0 00 1 0 1 1 1 03、分析并验证逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00按图3、图4接线，将输入输出关系分别填入表3、表4中。
（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。
实验01门电路逻辑功能及参数测试
实验01门电路逻辑功能及参数测试实验01门电路逻辑功能及参数测试是一种常见的数字电路实验，旨在了解门电路的逻辑功能和参数测试方法。
本实验主要涉及与门、非门、或门、异或门以及与非门电路的测试。
下面将对每个门电路的逻辑功能和参数测试进行详细介绍。
一、与门（AND gate）与门是最常见的逻辑门之一，它具有两个输入和一个输出。
当两个输入同时为高电平（1）时，输出为高电平；否则，输出为低电平（0）。
逻辑功能测试：1.输入全为0，验证输出是否为0。
2.输入全为1，验证输出是否为13.输入一个为0，一个为1，验证输出是否为0。
参数测试：1.输入电压的最小值测试：逐渐减小输入电压，观察输出是否保持为低电平。
2.输入电压的最大值测试：逐渐增大输入电压，观察输出是否保持为高电平。
3.输入电流的最小值测试：逐渐减小输入电流，观察输出电压的变化。
4.输入电流的最大值测试：逐渐增大输入电流，观察输出电压的变化。
二、非门（NOT gate）非门也叫反相器，只有一个输入和一个输出。
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。
逻辑功能测试：1.输入为0，验证输出是否为12.输入为1，验证输出是否为0。
参数测试：1.输入电压的最小值测试：逐渐减小输入电压，观察输出是否保持为高电平。
2.输入电压的最大值测试：逐渐增大输入电压，观察输出是否保持为低电平。
3.输入电流的最小值测试：逐渐减小输入电流，观察输出电压的变化。
4.输入电流的最大值测试：逐渐增大输入电流，观察输出电压的变化。
三、或门（OR gate）或门具有两个输入和一个输出。
当两个输入中至少有一个为高电平时，输出为高电平；否则，输出为低电平。
逻辑功能测试：1.输入全为0，验证输出是否为0。
2.输入全为1，验证输出是否为13.输入一个为0，一个为1，验证输出是否为1参数测试：1.输入电压的最小值测试：逐渐减小输入电压，观察输出是否保持为低电平。
2.输入电压的最大值测试：逐渐增大输入电压，观察输出是否保持为高电平。
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实验一门电路逻辑功能及测试1.1 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。
1.2 预习内容
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。
1.3 实验仪器设备及器件
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
图1.1 门电路逻辑功能及测试中用到的芯片管角示意图
1.4 实验原理和内容及步骤
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。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。
实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。
1.与非门电路逻辑功能的测试
（1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.2接
线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K
4
的逻辑开关输出插口，输出端接电平显示发光二极管D1~D4任意一个。
图1.2 与非门电路连线示意图
（2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。
表1.1 与非门电路逻辑功能测试表
输入输出
1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（V）
H H H H
L H H H
L L H H
L L L H
L L L L
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1.3接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，
输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。
图 1.3 异或门电路连线示意图
（2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表1.2中。
表1.2 异或门逻辑功能测试表
输入输出
1(K1)
2(K2) 4(K3) 5(K4)
A B Y 电压（V）
L H H H H L L
L
H
H
H
H
L
L
L
H
H
L
L
L
L
L
H
H
3. 逻辑电路的逻辑关系测试
（1）用74LS00，按图1.4和1.5接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3和表1.4中。
图1.4 逻辑电路逻辑关系测试1电路连线图
图1.5 逻辑电路逻辑关系测试2电路连线图表1.3 逻辑电路逻辑关系测试1表
输入输出
A B Y
L L H H L H L H
表1.4 逻辑电路逻辑关系测试2表
输入输出
A B Y Z
L L H H L H L H
1.5 实验报告要求
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？
（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？
（3）异或门又称可控反相门，为什么？
附录：芯片管角图
4-2输入与非门74LS00引角图
2-4输入与非门74LS20引角图4-2输入异或门74LS86引角图。