实验一 逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试
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 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。
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。
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1 逻辑门电路功能测试-实验报告
实验1 逻辑门电路功能测试实验报告一、实验目的1．熟悉常用逻辑门电路的功能。
2．了解集成电路引脚排列的规律及其使用方法。
二、实验仪器与设备1．数字电路实验箱。
2．数字万用表。
3．集成电路芯片74LS08、74LS32、74LS04、74LS00及74LS86各一片。
三、实验原理1. 三种基本逻辑运算（1）与运算与运算逻辑表达式可以写成Y = A·B、Y= A·B·C、……，与运算的逻辑关系也就是与逻辑。
与逻辑可以用图1-1所示开关电路来理解，它的状态组合见表1-1。
（2）或运算或运算逻辑表达式可以写成Y = A+B、Y = A+B+C、……，或运算的逻辑关系也就是或逻辑。
或逻辑可以用图1-3所示开关电路来理解，它的状态组合见表1-3。
同样，或逻辑开关电路的几种状态组合也可以用真值表来表示其逻辑关系。
在数字电路中，或逻辑的电路符号见图1-4所示。
（3）非运算逻辑表达式是Y=A，非运算的逻辑关系也就是非逻辑。
非逻辑开关电路只有表1-5所示两种状态组合。
同样，非逻辑的真值表和逻辑电路符号如表1-6和图1-6所示。
2. 常用复合逻辑运算几种常用的复合逻辑运算见表1-7所示。
表1-7 常用复合逻辑运算及其电路符号四、实验内容与步骤1．与逻辑功能测试图1-7所示芯片74LS08为四2输入与门。
图中管脚7为接地端，管脚14为电源端，管脚1、2为两个与输入端，它的输出端是管脚3，同样管脚4、5为输入端，管脚6为它的输出端，以此类推。
图1-7 74LS08管脚图（1）打开数字电路试验箱，选择芯片74LS08并按图1-7所示接线，将其中任一门电路的输入端接逻辑开关，它的输出端接发光二极管。
（2）按表1-8要求完成实验，每改变一次输入开关状态，观察并记录输出端的状态。
注意：芯片输入引脚悬空时，输入端为高电平。
输入状态输出状态U A U B Y0 0 00 1 01 0 01 1 10 悬空01 悬空 1悬空0 0悬空 1 1悬空悬空 1表1-8 74LS08功能测试图1-8所示芯片74LS32为四2输入或门。
最新实验1逻辑门电路功能测试-实验报告
最新实验1逻辑门电路功能测试-实验报告实验目的：1. 理解并掌握基本逻辑门电路的工作原理。
2. 学习如何使用实验设备测试逻辑门电路的功能。
3. 验证不同逻辑门电路的真值表。
实验设备：1. 数字逻辑实验板2. 逻辑门电路元件（如与门、或门、非门等）3. 示波器4. 电源5. 连接线实验步骤：1. 准备实验设备，确保所有设备正常工作。
2. 根据实验要求，设计逻辑门电路，并在实验板上搭建。
3. 连接电源，确保电压稳定且符合逻辑门电路的要求。
4. 使用示波器探头连接到逻辑门的输入和输出端，观察并记录波形。
5. 根据真值表，改变输入信号，逐一测试逻辑门的所有可能输入组合。
6. 记录每个输入组合下的输出结果，并与理论值进行对比，验证电路功能。
实验结果：1. 列出所有测试的逻辑门类型及其对应的真值表。
2. 展示每个逻辑门在不同输入下的输出波形图。
3. 对比实验结果与理论真值表，总结实验中发现的任何偏差及其可能的原因。
实验分析：1. 分析实验中观察到的波形，解释其与逻辑门功能的关系。
2. 讨论实验中出现的任何异常情况及其解决方案。
3. 探讨如何通过改进电路设计来提高逻辑门的性能。
实验结论：1. 总结实验结果，确认逻辑门电路是否符合预期的功能。
2. 评估实验过程的有效性和准确性。
3. 提出可能的改进措施，以优化未来的实验设计和执行。
注意事项：1. 在操作实验设备时，务必遵守实验室安全规则。
2. 在连接电路前，仔细检查电路设计是否正确，避免短路或错误连接。
3. 记录数据时要准确无误，以确保实验结果的可靠性。
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一、实验目的1、了解TTL与非门各参数的意义。
2、掌握TTL与非门的主要参数的测试方法。
3、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
4、学习TTL基本门电路的实际应用。
5、了解CMOS基本门电路的功能。
6、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
二、实验仪器三、实验原理(一) 逻辑门电路的基本参数用万用表鉴别门电路质量的方法：利用门的逻辑功能判断，根据有关资料掌握电路组件管脚排列，尤其是电源的两个脚。
按资料规定的电源电压值接好（5V±10%）。
在对TTL与非门判断时，输入端全悬空，即全“1”，则输出端用万用表测应为以下，即逻辑“0”。
若将其中一输入端接地，输出端应在左右（逻辑“1”），此门为合格门。
按国家标准的数据手册所示电参数进行测试：现以手册中74LS20二-4输入与非门电参数规范为例，说明参数规范值和测试条件。
TTL与非门的主要参数空载导通电源电流ICCL （或对应的空载导通功耗PON）与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。
ICCL是指输入端全部悬空（相当于输入全1），与非门处于导通状态，输出端空载时，电源提供的电流。
将空载导通电源电流ICCL乘以电源电压就得到空载导通功耗PON ，即 PON= ICCL×VCC。
测试条件：输入端悬空，输出空载，VCC=5V。
通常对典型与非门要求PON＜50mW，其典型值为三十几毫瓦。
2、空载截止电源电流ICCh （或对应的空载截止功耗POFF）ICCh是指输入端接低电平，输出端开路时电源提供的电流。
空载截止功耗POFF为空载截止电源电流ICCH 与电源电压之积，即 POFF= ICCh×VCC。
注意该片的另外一个门的输入也要接地。
测试条件： VCC =5V，Vin=0，空载。
对典型与非门要求POFF＜25mW。
通常人们希望器件的功耗越小越好，速度越快越好，但往往速度高的门电路功耗也较大。
3、输出高电平VOH输出高电平是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平的输出电平。
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。
实验一基本门电路的逻辑功能测试综述
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、数字逻辑电路用PROTEUS2、显示可用发光二极管。
3、相应74LS系列、CC4000系列或74HC系列芯片若干。
四、实验内容1.测试TTL门电路的逻辑功能：a）测试74LS08的逻辑功能。
(与门)000 010 100 111b）测试74LS32的逻辑功能。
（或门）000 011 101 111c）测试74LS04的逻辑功能。
（非门）01 10d）测试74LS00的逻辑功能。
（两个都弄得时候不亮，其他都亮）（与非门）（如果只接一个的话，就是非门）001 011 101 110e）测试74LS02（或非门）的逻辑功能。
（两个都不弄得时候亮，其他不亮）001 010 100 110f）测试74LS86（异或门）的逻辑功能。
2.测试CMOS门电路的逻辑功能：在CMOS 4000分类中查询a）测试CC4081(74HC08)的逻辑功能。
（与门）b）测试CC4071(74HC32)的逻辑功能。
（或门）c）测试CC4069(74HC04)的逻辑功能。
（非门）d）测试CC4011(74HC00)的逻辑功能。
（与非门）（如果只接一个的话，就是非门）e）测试CC4001(74HC02)（或非门）的逻辑功能。
f) 测试CC4030(74HC86)（异或门）的逻辑功能。
五、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，并分析如何判断逻辑门的好坏。
3.比较一下两类门电路输入端接入电阻或空置时的情况。
4．查询各种集成门的管脚分配，并注明各个管脚的作用与功能。
例：74LS00与门Y=AB74LS32或门Y=A B输入输出A B Y0 0 01 1 11 1 11 1 174LS0474LS0274LS86任意一个连都亮，两个都连不亮（2）CC4081两个都连得时候亮，其他都不亮CC4071两个都不连的时候不亮，其他都亮。
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
大学电子技术实验一基本逻辑门的参数及特性测试
⼤学电⼦技术实验⼀基本逻辑门的参数及特性测试第⼆部分数字电⼦技术实验实验⼀基本逻辑门电路参数测试⼀、实验⽬的1、掌握TTL 与⾮门电路集成芯⽚的外形、引脚图和各引脚的作⽤。
2、掌握TTL 与⾮门电路主要参数和电压传输特性的测试⽅法。
3、掌握测试CMOS 门电路参数的测试⽅法及使⽤规则。
4、通过上⾯的测试加深对两种器件的认识以及正确的使⽤⽅法。
⼆、预习要求1、阅读数字电⼦基础教材第四章的内容。
2、查阅集成电路器件（见附图），熟悉74LS00、74HC20的电路功能以及引脚结构图。
3、阅读本实验的实验原理和测试⽅法。
4、掌握数字万⽤表和⽰波器的使⽤⽅法。
三、实验内容1、TTL与⾮门的静态参数测试，以74LS00、74LS20为例。
2、TTL 与⾮门的动态参数测试。
以74LS00、74LS04为例。
3、CMOS门电路参数及逻辑功能测试。
四、实验原理与测试⽅法1、TTL 与⾮门的静态参数测试。
I（1）低电平输⼊电流iLTTL 与⾮门某⼀输⼊端接地，其余输⼊端均悬空，流过接地输⼊端的电流称为输⼊低电平电流iL I ，或称为输⼊短路电流is I 。
在实际应⽤中，is I 相当于前级门输出低电平时后级向前级门灌⼊的电流，因⽽is I 的⼤⼩影响到前级门低电平输出时驱动该类型负载门的个数。
is I 的测试电路如图1.1所⽰。
（2）⾼电平输⼊电流iH ITTL 与⾮门某⼀输⼊端接⾼电平，其余输⼊端均接地，流过接⾼电平输⼊端的电流称为输⼊⾼电平电流iH I 。
在多级门电路中，当前⼀级门输出⾼电平时，iH I 就是前级门的拉电流负载，因⽽iH I 的⼤⼩影响到前级门⾼电平输出时驱动该类型负载门的个数。
iH I 的测试电路如图1.2 所⽰。
图1.1 输⼊短路电流is I 的测试电路图1.2 ⾼电平输⼊电流iH I 的测试电路（3）关门电平OFF V与⾮门的⼀个输⼊接V1，其它输⼊端悬空，慢慢增⼤V1，使门电路的输出⾼电平达到其下限值(min)OH V 时所对应的输⼊电平称为该门的关门电平OFF V 。
实验一-门电路逻辑功能和测试-实验报告
实验报告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、实验容及结果分析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。
①实验电路如右图所示：②实验结果：表 1.1③结果分析：74LS20是双四输入与非门，其逻辑表达式为：Y=A B C D ___________。
设置如表1.1的输入，所得结果如表1.1所示。
通过此电路，测试了与非门电路的逻辑功能为：只有当四个全为1时，输出为0；只要有一个不为1，输出为1。
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的逻辑表达式：Y=（A+B ）（A+B ）图1.3的逻辑表达式：Z=AB Y= (A+B ）（A+B ）①实验电路如图所示： ②实验结果如下表所示：表 1.2 表 1.3③结果分析：经分析，上述两电路图的逻辑表达式如上所示。
按表格1.2、1.3输入信号，得到如上图所示的结果，验证了逻辑电路的逻辑关系。
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电路图如图1.4所示。
②结果如下：③结果分析：根据电路图，可得逻辑表达式为：Y=SA ____，其功能为，当S=1时，输出与输入反向，当S=0时，输出始终为高电平。
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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实验一逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试一、实验目的1、了解TTL与非门各参数的意义。
2、掌握TTL与非门的主要参数的测试方法。
3、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
4、学习TTL基本门电路的实际应用。
5、了解CMOS基本门电路的功能。
6、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
二、实验仪器三、实验原理(一) 逻辑门电路的基本参数用万用表鉴别门电路质量的方法：利用门的逻辑功能判断，根据有关资料掌握电路组件管脚排列，尤其是电源的两个脚。
按资料规定的电源电压值接好（5V±10%）。
在对TTL与非门判断时，输入端全悬空，即全“1”，则输出端用万用表测应为0.4V以下，即逻辑“0”。
若将其中一输入端接地，输出端应在3.6V左右（逻辑“1”），此门为合格门。
按国家标准的数据手册所示电参数进行测试：现以手册中74LS20二-4输入与非门电参数规范为例，说明参数规范值和测试条件。
TTL与非门的主要参数空载导通电源电流ICCL （或对应的空载导通功耗PON）与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。
ICCL是指输入端全部悬空（相当于输入全1），与非门处于导通状态，输出端空载时，电源提供的电流。
将空载导通电源电流ICCL乘以电源电压就得到空载导通功耗PON ，即 PON= ICCL×VCC。
测试条件：输入端悬空，输出空载，VCC=5V。
通常对典型与非门要求PON＜50mW，其典型值为三十几毫瓦。
2、空载截止电源电流ICCh （或对应的空载截止功耗POFF）ICCh是指输入端接低电平，输出端开路时电源提供的电流。
空载截止功耗POFF为空载截止电源电流ICCH 与电源电压之积，即 POFF= ICCh×VCC。
注意该片的另外一个门的输入也要接地。
测试条件： VCC =5V，Vin=0，空载。
对典型与非门要求POFF＜25mW。
通常人们希望器件的功耗越小越好，速度越快越好，但往往速度高的门电路功耗也较大。
3、输出高电平VOH输出高电平是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平的输出电平。
空载时，输出高电平必须大于标准高电压（VSH=2.4V）；接有拉电流负载时，输出高电平将下降。
4、输出低电平VOL输出低电平是指与非门所有输入端接高电平时的输出电平。
空载时，输出低电平必须低于标准低电压（VSL=0.4V）；接有灌电流负载时，输出低电平将上升。
5、低电平输入电流IIS （IIL）IIS是指输入端接地输出端空载时，由被测输入端流出的电流值，又称低电平输入短路电流，它是与非门的一个重要参数，因为入端电流就是前级门电路的负载电流，其大小直接影响前级电路带动的负载个数，因此，希望IIS小些。
测试条件： VCC=5V，被测某个输入端通过电流表接地，其余各输入端悬空，输出空载。
通常典型与非门的IIS为1.4mA。
6、电压传输特性电压传输特性是指输出电压随输入电压变化的关系曲线Vo=f(Vi)。
它能够充分地显示与非门的逻辑关系，即：当输入Vi为低电平时，输出Vo为高电平；当输入Vi为高电平时，输出Vo 为低电平，在Vi由低电平向高电平过渡的过程中，Vo也由高电平向低电平转化。
通常对典型TTL 与非门电路要求VOH ＞3V（典型值为3.5V）、VOL＜0.35V、VON=1.4V、VOFF=1.0V。
7、扇出系数N扇出系数N是指输出端最多能带同类门的个数，它反映了与非门的最大负载能力。
TTL 与非门有两种不同性质的负载，即灌电流负载和拉电流负载，因此有两种扇出系数，即低电平扇出系数NOL 和高电平扇出系数NOH。
通常IIH＜IIL，则NOH＞NOL，故常以NOL作为门的扇出系数。
扇出系数可用输出为低电平（≤0.35V）时的允许灌入的最大灌入负载电流IOmax与输入短路电流IIS 之比求得，即N= IOmax/IIS。
一般N＞8，被认为合格。
(二) 逻辑门电路的逻辑功能与使用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（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。
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。
2、CMOS门电路 CMOS门电路是由NMOS和PMOS管组成，初态功耗也只有毫瓦级，电源电压变化范围大+3V～+18V。
它的集成度很高，易制成大规模集成电路。
由于CMOS电路输入阻抗很高，容易接受静电感应而造成极间击穿，形成永久性的损坏，因此，在工艺上除了在电路输入端加保护电路外，使用时应注意以下几点：（1）器件应在导电容器内存放，器件引线可用金属导线、导电泡沫等将其一并短路。
（2）VDD接电源正极，VSS接电源负极（通常接地），不允许反接。
同样在装接电路，拔插集成电路时，必须切断电源，严禁带电操作。
（3）多余输入端不允许悬空，应按逻辑要求处理接电源或地，否则将会使电路的逻辑混乱并损坏器件。
（4）器件的输入信号不允许超出电源电压范围，或者说输入端的电流不得超过10mA。
（5）CMOS电路的电源电压应先接通，再接入信号，否则会破坏输入端的结构，工作结束时，应先断输入信号再切断电源。
（6）输出端所接电容负载不能大于500pF，否则输出级功耗过大而损坏电路。
（7）CMOS电路不能以线与方式进行连接。
另外，CMOS门不使用的输入端，不能闲置呈悬空状态，应根据逻辑功能的不同，采用下列方法处理：①对于CMOS与门、与非门，多余端的处理方法有两种：多余端与其它有用的输入端并联使用；将多余输入端接高电平。
如图所示。
②对于CMOS或非门，多余输入端的处理方法也有两种：多余端与其它有用的输入端并联使用；将多余输入端接地。
如图所示。
四、实验步骤在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块1、空载导通电源电流ICCL和空载截止电源电流ICCH的测试2、输出高电平VOH 和输出低电平VOH的测试*3、低电平输入电流IIS的测试*4、扇出系数N的测试5、电压传输特性的测试利用电位器调节被测输入电压，逐点测出输出电压Vo ，将结果记入表中，再根据实测数据绘出电压传输特性曲线，从曲线上读出VOH 、VOL、VON和VOFF。
6、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）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，并通过发光二极管的亮和灭来观察门的输出状态。
（2）用74LS00 实现下表所示的逻辑函数。
写出设计函数式，画出标明引脚的逻辑电路图*7、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接线如图所示，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，将观测结果填入表中。
（2）用74LS86 设计一个四位二进制取反电路。
写出设计函数式，列出功能表，画出标明引脚的逻辑电路图，并通过实验验证之。