与非逻辑门电路功能测试与组合
门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验报告门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验题目:门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验目的:(1)掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法;(2)掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
实验仪器及器材:数字电路实验箱一个;双踪示波器一台;稳压电源一台;数字万用表一个。
74LS00一片;74LS10一片;74LS20一片。
实验内容:实验一:对74LS00进行功能测试○1.静态测试A B F0 0 10 1 11 0 11 1 0(1)A、B都为低电平,输出结果为高电平(2)A为低电平,B为高电平或A为高电平,B为低电平时,输出结果为高电平(3)A、B均为高电平,输出结果为低电平实验结论:测试结果与74LS00逻辑功能功能表相同。
○2动态测试电路的逻辑表达式:F=ˉVK分析:当K为0时,示波器的A通道是V的波形,为方波信号,B通道是F的波形,为高电平(一条直线);当开关闭合后,K=1,B通道应该是与V波形刚好相反的波形;小灯泡也是一闪一闪的状态。
实验的电路图实验现象:开关断开:示波器的显示:开关闭合后,小灯泡开始一闪一闪,示波器波形如下图:现象分析:实验所得现象与预先分析的实验结果一样。
比较输入与输出的波形,发现输出F的波形与V的波形刚好相反,但是F波形的最大值较V的最大值偏小,究其原因,这属于正常现象,因为输出会有损失。
实验结论:所得到的波形符合功能要求。
实验2实验目的:分析一个电路的逻辑功能实验器材:74LS00、74LS10各一片实验原理分析:F=AB*BC*AC,所以F的结果应为以下表格:A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1实验结论:实验结果与预期的一样,符合该电路的逻辑功能表达式实验三实验目的:设计一个控制楼梯电灯的开关控制器,逻辑功能为课本表2-1-5的真值表。
实验原理分析:根据电路所实现的真值表,可以得出输出Y的逻辑表达式:Y=AB*AB实验电路及现象:1.A=1,B=0;A=0,B=1,时灯泡发光;2.A=B=0或1时,灯泡不发光实验结论:该电路可以实现题目要求的功能,即课本表2-1-5的真值表。
与非门逻辑功能测试及组成其它门电路
实验3.2与非门逻辑功能测试及组成其它门电路一、实验目的:1.熟悉THD-1型(或Dais-2B型)数电实验箱的使用方法。
2.了解基本门电路逻辑功能测试方法。
3.学会用与非门组成其它逻辑门的方法。
二、实验准备:1.集成逻辑门有许多种,如:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、OC门、TS门等等。
但其中与非门用途最广,用与非门可以组成其它许多逻辑门。
要实现其它逻辑门的功能,只要将该门的逻辑函数表达式化成与非-与非表达式,然后用多个与非门连接起来就可以达到目的。
例如,要实现或门Y=A+B, 根据摩根定律,或门的逻辑函数表达式可以写成:Y= A歹,可用三个与非门连接实现。
集成逻辑门还可以组成许多应用电路,比如利用与非门组成时钟脉冲源电路就是其中一例,它电路简单、频率范围宽、频率稳定。
2.集成电路与非门简介:74LS00是“TTL系列”中的与非门,CD4011是“CMOS系列”中的与非门。
它们都是四-2输入与非门电路,即在一块集成电路内含有四个独立的与非门。
每个与非门有2个输入端。
74LS00芯片逻辑框图、符号及引脚排列如图3.2.1(a)、(b)、(c)所示。
CD4011芯片引脚排列如图3.2.2所示。
(a) (c)图1-1 74LS00芯片逻辑图3、2.[辑符号、及引脚排列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,输出才是低电平(即有“0”得“1”,全“1”得“0”)。
其逻辑函数表达式为:r = A^B。
TTL电路对电源电压要求比较严,电源电压Vcc只允许在+5V±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。
CMOS集成电路是将N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管同时用于一个集成电路中,成为组合两种沟道MOS管性能的更优良的集成电路。
CMOS电路的主要优点是:(1).功耗低,其静态工作电流在10-9A数量级,是目前所有数字集成电路中最低的,而TTL器件的功耗则大得多。
门电路逻辑功能与测试实验报告
门电路逻辑功能与测试实验报告一、引言门电路是数字电子电路中常见的逻辑电路,用于实现布尔逻辑运算和控制功能。
门电路有与门、或门、非门、异或门等多种类型,通过它们的组合可以实现复杂的数字运算和逻辑控制。
本实验旨在通过实际操作和测试,深入了解门电路的逻辑功能和工作原理。
二、实验内容1.与门的测试:使用与门芯片(74LS08),接入两个输入A和B,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
2.或门的测试:使用或门芯片(74LS32),接入两个输入A和B,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
3.非门的测试:使用非门芯片(74LS04),接入一个输入A,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
4.异或门的测试:使用异或门芯片(74LS86),接入两个输入A和B,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
三、实验结果与分析1.与门测试结果分析:根据与门输入两个高电平时才输出高电平的特性,可以得到与门的真值表如下:A ,B , Outpu:---:,:---:,:------low , low , lolow , high, lohigh, low , lohigh, high, hig实验测试结果与理论一致,说明与门的逻辑功能正常。
2.或门测试结果分析:根据或门输入两个低电平时才输出低电平的特性,可以得到或门的真值表如下:A ,B , Outpu:---:,:---:,:------low , low , lolow , high, highigh, low , highigh, high, hig实验测试结果与理论一致,说明或门的逻辑功能正常。
门电路逻辑功能及测试实验总结
任务名称:门电路逻辑功能及测试实验总结引言门电路是数字电子电路的基础,用于实现逻辑功能和信息处理。
本文将深入探讨门电路的逻辑功能及测试实验,并总结相关内容。
逻辑门电路介绍逻辑门电路是由若干个电子器件组成的,按照逻辑功能连接形成的电路。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。
逻辑门电路通过输入端接收输入信号,经过逻辑运算后输出相应的逻辑信号。
在数字电路中,逻辑门电路是实现逻辑功能的基本组成单元。
与门(AND Gate)与门是逻辑门电路中最基本的一种,由两个或多个输入端和一个输出端组成。
与门的输出信号仅当所有输入信号都为逻辑高电平时才为逻辑高电平,否则为逻辑低电平。
符号表示为“AND”。
或门(OR Gate)或门也是一种常见的逻辑门电路,由两个或多个输入端和一个输出端组成。
或门的输出信号当至少有一个输入信号为逻辑高电平时才为逻辑高电平,否则为逻辑低电平。
符号表示为“OR”。
非门(NOT Gate)非门只有一个输入端和一个输出端,它的输出信号与输入信号相反。
当输入信号为逻辑高电平时,输出为逻辑低电平;当输入信号为逻辑低电平时,输出为逻辑高电平。
符号表示为“NOT”。
逻辑门电路的逻辑功能逻辑门电路通过组合不同的逻辑门,可以实现各种不同的逻辑功能。
下面介绍几种常见的逻辑功能:与非门(NAND Gate)与非门是由与门和非门组成的电路。
其输出信号与与门相反,即当所有输入信号都为逻辑高电平时,输出为逻辑低电平;否则为逻辑高电平。
符号表示为“NAND”。
或非门(NOR Gate)或非门是由或门和非门组成的电路。
其输出信号与或门相反,即当至少有一个输入信号为逻辑高电平时,输出为逻辑低电平;否则为逻辑高电平。
符号表示为“NOR”。
异或门(XOR Gate)异或门是由两个或多个输入端和一个输出端组成,输出信号为奇数个输入信号为逻辑高电平时,输出为逻辑高电平;否则为逻辑低电平。
符号表示为“XOR”。
三态门(Tristate Gate)三态门具有三种输出状态,即逻辑高电平、逻辑低电平和高阻态。
实验一、常用电子仪器使用和门电路的功能测试
理论值 实验值 理论值
(三)、测异或门的逻辑功能,填入表 3,写出逻辑表达式。
实验值
表 3:
输入逻辑状态
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出逻辑状态
Y
理论值
测量值
(四) 三态门的功能测试及应用 ① 测试三态门的逻辑功能 a) 测试接线图如图 4 所示 b) A 端输入 2Hz 的方波信号,用电平指示灯观察输出端 F1、 F2,并将结果填入表 1-4 中
其余为 O,写出函数式,画出真值表。画出实验电路图。
(注:只要四个输入变量 X,Y,Z,W,用 X,Y 的不同组合表示输
送者的血型,用 Z,W 的不同组合表示接受者的血型,如下表所示:
血型
X
Y
Z
W
A
1
0
0
1
B
0
1
1
0
AB
1
1
0
0
0
00
1
1
3.某导弹发射场有正、副指挥员各一名,操作员两名。当正副指挥 员同时发出命令时,只要两名操纵员中有一人按下发射按钮,即可产生 一个点火信号,将导弹发射出去,请设计一个组合逻辑电路。完成点火 信号的控制,写出函数式,列出真值表,画出实验电路图。
表 1-4: E
图4 控制
输入
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输出
6
O
EN1=0
A
F1=
EN2=1
A
F2=1EN1=1AF1=EN2=0
A
F2=
② 三态门的应用
将图 1-4 中的 F1 和 F2 用导线连起来,实现总线结构,从而完成
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。
实验三组合逻辑电路的功能测试
实验三组合逻辑电路的功能测试基本逻辑门测试:1.与门测试:在输入端口分别接入两个输入信号A、B,并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平(0或1),观察输出信号。
当输入信号都为1时,输出信号应为1;其他情况下,输出信号应为0。
2.或门测试:与与门测试类似,在输入端口分别接入两个输入信号A、B,并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平(0或1),观察输出信号。
当输入信号都为0时,输出信号应为0;其他情况下,输出信号应为13.非门测试:在输入端口接入输入信号A,并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平(0或1),观察输出信号。
当输入信号为0时,输出信号应为1;当输入信号为1时,输出信号应为0。
4.异或门测试:在输入端口分别接入两个输入信号A、B,并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平(0或1),观察输出信号。
当输入信号相同(均为0或均为1)时,输出信号应为0;当输入信号不同(一个为0,一个为1)时,输出信号应为1组合逻辑电路测试:1.与门与非门的组合测试:在输入端口分别接入两个输入信号A、B,并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平(0或1),观察输出信号。
当输入信号都为1时,输出信号应为0;其他情况下,输出信号应为12.或门与非门的组合测试:与与门与非门的组合测试类似,只需将与门替换为或门,测试结果应与与门与非门的组合测试相反。
3.封装后的组合逻辑电路测试:使用封装后的组合逻辑电路实现具体的逻辑功能,如加法器、选择器等。
通过输入不同的逻辑电平(0或1),观察输出信号,验证实现的逻辑功能是否正确。
在进行功能测试时,需要注意输入信号的切换时间、输出信号的稳定时间,确保电路能够正常工作。
此外,还可以通过逻辑表或真值表对测试结果进行验证,确保组合逻辑电路的正确性。
总结:实验三组合逻辑电路的功能测试是通过对基本逻辑门和组合逻辑电路进行输入输出信号的观察和测试,验证其功能正确性。
集合与非门与组合逻辑电路
实验七 集合与非门与组合逻辑电路一、 实验目的1.了解与非门引脚排列。
2.学习与非门逻辑功能测试。
3.掌握用与非门设计组合逻辑电路的方法与测试方法。
二、 实验属性验证性实验三、 实验仪器设备及器材1.数字实验箱+5V 电源,单脉冲源,连续脉冲源,逻辑电平开关,LED 显示; 2.集成电路器件集成2输入与非门74L S 0(CC40集成 4 输入与非门 74LS20(CC4012,T063) 集成非门 74LS04(4069) 四、 实验要求 1. 实验预习 1) 熟悉基本逻辑关系,了解与非门输入端空脚的处理方法。
2) 预习组合逻辑电路的分析与设计步骤。
3) 填写原始记录表中的预测值。
2.实验要求 1)了解试验台数字电路部分结构。
2)实验前完成预习及预习报告。
3)按实验步骤完成实验内容,记录实验数据并填表,对实验结果进行分析。
4)实验中要注意,集成电路工作时,将+5V 电源及地线引入相应管脚。
五、 实验原理六、 实验步骤一)、与非门逻辑功能的测试 1.基本逻辑功能测试 利用数字电路实验箱上的电源、逻辑开关、电平指示灯对 74LS00 芯片的与非门进行检测。
按图 9-4 接线,即 A 、B 输入端各接到一个逻辑开关的插孔实现高、低电平的输入,Y 输出端接到电平指示灯插孔显示输出端是高电平还是低电平,按与非门真值表检测功能。
完成表 9-1,若符合 逻辑,则证明该门逻辑功能正常。
表9-1图9-4仿真参考电路2)与非门的的“封锁”控制作用将与非门的任一输入端接“电位模拟信号”,其余输入端中任取一个接单脉冲,剩余输入端空。
a.接通电源,将模拟信号为“1”时,不断输入单脉冲,观察输出端Y 的电平。
b.将模拟信号为“0”时,重复上述步骤。
c.画出图9-5 中两种不同状态的波形,并总结出与非门作“封锁”的控制作用。
图9-5答:波形如图:总结:与非门作“封锁”的控制作用答:正逻辑与非门是“全高为低,见低为高”。
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?。
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。
门电路逻辑功能与测试实验报告
门电路逻辑功能与测试实验报告门电路逻辑功能与测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过学习和实践,掌握基本门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等)的逻辑功能及实际应用,并通过对门电路的测试,加深对数字逻辑电路的理解。
二、实验器材1.实验箱或面包板2.电源适配器3.逻辑门电路芯片(如74LS83A)4.连接线若干5.万用表6.实验程序(可选)三、实验原理门电路是数字逻辑电路的基本组成部分,可分为基本门电路和复合门电路。
基本门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等,它们分别具有相应的逻辑功能。
例如,与门只会在所有输入均为高电平时输出高电平,否则输出低电平;或门则只需一个输入为高电平就会输出高电平,等等。
通过这些基本门电路的不同组合,可以实现复杂的逻辑功能。
本次实验将以74LS83A四路与非门电路为例,进行门电路的逻辑功能与测试。
74LS83A是一种TTL(Transistor-Transistor Logic)型四路与非门电路,其特点为功耗低、速度快、体积小等。
四个独立的与非门具有相同的输入和输出端,可单独控制。
当A、B、C和D任一输入端为0时,输出Y为1;只有当所有输入端都为1时,输出Y才为0。
四、实验步骤1.准备器材并检查完好。
2.根据实验原理,连接电源、输入和输出端口,保证电源极性正确。
3.使用万用表检查各输入端口电平状态,并记录。
4.逐个改变输入端口的状态,观察输出端口的电平变化,并记录。
5.分析实验数据,了解74LS83A四路与非门电路的逻辑功能。
6.断电,结束实验。
五、实验数据分析与结论通过对74LS83A四路与非门电路的测试,我们验证了其逻辑功能。
在输入端口状态改变时,输出端口电平变化符合与非门的逻辑功能。
当任一输入端口为0时,输出端口为1;只有当所有输入端口都为1时,输出端口才为0。
这表明该门电路功能正常,可以用于实际应用中。
通过本次实验,我们深入了解了基本门电路的逻辑功能和实际应用,并学会了如何使用万用表进行电路测试。
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。
与非门参数测试与组合逻辑电路测试共26页
vI
•在特性曲线上标出所
V OFF V ON
有参数 。
18
四、实验的具体要求
4. OC门应用实验(选做1分)
测试电路---图5.16.11 确定发光二极管的限流电阻RD和上拉电阻R 输入端加正方波(1KHz,4V),用示波器观察并记
录各点波形。
19
20
四、实验的具体要求
5. 设计并组装一个能判断一位二进制数A与B 大小的“大小比较器”,测试其功能
TTL与非门、与门:并联、接+5V 、悬空 TTL或非门、或门:并联、接地、悬空 CMOS电路的任何输入端均不能悬空!!!
22
芯片管脚图
VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 14 13 12 11 10 9 8
13
示波器光标测量法
14
示波器光标测量法
15
示波器光标测量法
16
四、实验的具体要求
3. 测量TTL与非门电压传输特性(图5.16.7 )
正三角 波 500Hz 4V
&
Y
CH2
5.1K
示 波 器
CH1
• 在示波器上用X-Y显示方式观察曲线,并用坐
标纸描绘出特性曲线,在曲线上标出VOH、VOL、 VON、VOFF,计算VNH、VNL 。
7
CMOS器件的使用规则
电源电压+VDD:电源电压不能接反பைடு நூலகம்规定+VDD接电
源正极,VSS接电源负极(通常接地)。
•输出端的连接:输出端不允许直接接+VDD或地,除 三态门外,不允许两个器件的输出端连接使用。
•输入端的连接:输入信号Vi应为VSS≤Vi≤VDD,超出该 范围会损坏器件内部的保护二极管或绝缘栅极,可在 输入端串接一只限流电阻(10~100 ) k ;
与非门的测试实验报告
与非门的测试实验报告与非门的测试实验报告引言:与非门是一种基本的逻辑门电路,它是计算机中最基础的逻辑元件之一。
在本次实验中,我们将测试与非门的功能和性能,并对其进行评估。
通过这次实验,我们希望能够深入了解与非门的原理和应用,为后续的电路设计和逻辑运算提供基础。
实验目的:1. 理解与非门的工作原理;2. 测试与非门的功能和性能;3. 分析与非门在逻辑电路中的应用。
实验步骤:1. 准备实验材料:与非门芯片、电路板、电源等;2. 搭建与非门电路:根据电路图,将与非门芯片与其他元件连接起来;3. 连接电源:将电源连接到电路板上,确保电路正常工作;4. 进行测试:通过输入不同的逻辑信号,观察与非门的输出;5. 记录实验数据:记录不同输入下与非门的输出情况;6. 分析实验结果:根据实验数据,评估与非门的功能和性能;7. 总结实验:总结实验过程中的问题和收获,提出改进和进一步研究的建议。
实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了与非门在不同输入下的输出情况。
根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 与非门的功能正常:当输入为0时,输出为1;当输入为1时,输出为0;2. 与非门的响应速度较快:在输入信号发生变化后,与非门的输出几乎立即发生变化;3. 与非门的输出稳定性良好:在输入信号保持不变的情况下,与非门的输出保持稳定。
基于以上实验结果,我们可以得出与非门适用于逻辑电路设计的结论。
与非门可以用于逻辑运算、信号处理、计算机存储等方面。
其快速响应和稳定性良好的特点使其成为电路设计中不可或缺的元件。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了与非门的原理和应用。
通过测试与非门的功能和性能,我们对其进行了评估。
实验结果表明,与非门在逻辑电路设计中具有重要的作用。
然而,本次实验还存在一些问题,如实验数据的准确性有待提高,实验过程中的操作细节需要更加严谨等。
为了进一步研究与非门的应用和性能,我们建议进行更多的实验和分析。
结语:与非门作为计算机中最基础的逻辑元件之一,其在逻辑电路设计和计算机运算中具有重要的作用。
门电路逻辑功能及测试实验总结
门电路逻辑功能及测试实验总结门电路是数字电路中最基本的逻辑电路之一,它可以实现逻辑运算,控制信号的传输和处理。
本文将对门电路的逻辑功能及测试实验进行总结,以便更好地理解和应用门电路。
首先,我们来看门电路的逻辑功能。
门电路包括与门、或门、非门等多种类型,它们分别实现与、或、非逻辑运算。
与门实现的是逻辑与运算,只有当所有输入信号都为高电平时,输出信号才为高电平;或门实现的是逻辑或运算,只要有一个输入信号为高电平,输出信号就为高电平;非门实现的是逻辑非运算,将输入信号取反输出。
这些逻辑功能在数字电路中起着至关重要的作用,能够实现各种复杂的逻辑运算。
接下来,我们将对门电路的测试实验进行总结。
在进行门电路的测试实验时,需要注意以下几点。
首先,要对输入信号进行全面的测试,包括各种可能的输入组合,以确保门电路在各种情况下都能正确输出。
其次,要对门电路的延迟进行测试,即输入信号变化后,输出信号的变化时间。
延迟时间对于数字电路的运行速度和稳定性有着重要的影响,需要进行准确的测试和分析。
最后,要对门电路的功耗进行测试,即门电路在工作过程中的能耗情况。
功耗测试对于数字电路的节能和环保具有重要意义。
在进行门电路测试实验时,可以采用多种方法和工具,如逻辑分析仪、示波器、信号发生器等。
这些工具能够帮助我们准确、全面地测试门电路的逻辑功能和性能,为数字电路的设计和应用提供重要的支持。
综上所述,门电路是数字电路中不可或缺的基本组成部分,它具有多种逻辑功能,能够实现各种复杂的逻辑运算。
在进行门电路的测试实验时,需要对其逻辑功能、延迟和功耗等方面进行全面的测试,以确保其性能和稳定性。
通过对门电路的逻辑功能及测试实验的总结,我们能够更好地理解和应用门电路,为数字电路的设计和应用提供有力的支持。
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实验一 逻辑门电路功能测试与组合
一、实验目的
1. 熟悉电子实验箱的功能及使用方法。
2. 认识集成电路的型号、外形和引脚排列,学习在实验箱上实现数字电路的方法。
2. 掌握逻辑门电路逻辑功能的测试、使用的基本方法。
3. 掌握逻辑门电路的替换方法。
二、实验用元器件
四2输入与非门7400×2 二4输入与非门7420×1 四异或门7486×1 四2输入或门7432×1 六非门7404×1 二4输入与门7421×1
实验中使用7400四2输入与非门和7420二4输入与非门,引脚图如图1—1和图1—2,
7400内部有四个独立的2输入与非门,7420内有二个4输入与非门。
图1—1 7400集成电路 图1—2 7420集成电路
实验中提供的集成块为74LS 系列的低功耗肖特基TTL 电路如74LS00和74LS20,74HC 系列的高速CMOS 电路如74HC00和74HC20,它们在逻辑上兼容,但具体物理参数不同。
在CMOS 电路中输出高电平≈Vcc ,输出低电平≈0V ,规定输入高电平电压≥0.7Vcc ,输入
低电平电压≤0.3 Vcc,在我们的实验中Vcc=+5V;TTL电路的输出高电平电压2.4~3.6V,输入开门电平1.4~1.8V。
输出低电平电压0~0.5V,输入关门电平0.8~1V。
在实验中采用同一电源,经实际测定可以直接互接,但有些条件下要通过接口互接,当74LS门电路驱动74HC门电路时,要测量输出高电平电压是否够高,实际测量值要≥3.5V。
而74HC门电路驱动74LS门电路时,扇出系数较小,小于10。
三、预习要求
1.熟悉本实验所用的集成电路,并认真阅读附录中注意事项。
2.设计好实验内容中的门电路转换的电路图。
3.根据实验原理,用铅笔填好本次实验所有的真值表,以便核实实验结果。
四、实验内容
1.与非门逻辑功能测试。
选用双4输入与非门74LS20(或74HC20)集成块一片,集成块引脚排列规则:半圆形缺口或黑点朝左时,缺口或黑点下方为第1脚,引脚号逆时针顺序数。
按图1—3电路图和所标引脚接线,输入端A、B、C、D分别接四个电平开关,开关接通“+5V”时输入高电平,接通“地”时输入低电平。
输出端Y输出经过三极管放大后驱动发光二极管(虚线内电路在实验箱内部已接好),发光二极管亮时输出为高电平,发光二极管不亮时输出为低电平。
根据表1—1输入状态,分别测量输出端Y的电压及逻辑状态,结果填入表1—1中。
图1—3 门电路测试原理图
表1—1 4输入与非门测试
2. 用与非门控制信号输出
● 用一片7400集成块,按图1—4的电路图分别在实验箱上接线,S 接电平开关,Y
接指示灯即发光二级管,观察S 对输出脉冲的控制作用。
● 回答:与非门一个输入端输入脉冲源,其余端什么状态时脉冲可通过?什么状态时
禁止脉冲通过?如要输出的波形与输入波形同相,用什么门电路?
注意:在实验箱上观察时,输入的脉冲频率必须小到眼睛能看清。
改变输入脉冲频率,观测
指示灯变化,S 接电平开关。
图1—4控制输出电路原理图
3. 组合电路逻辑功能测试。
用7400集成电路,按图1—5在实验箱上接线,将输入、输出的逻辑关系分别填入表1—2中。
说明A 、B 与Y 、Z 之间的逻辑关系。
表1—2 逻辑电路的逻辑关系
图1—5 逻辑电路原理图
4. 利用与非门组成其它逻辑门电路。
例如用2输入与非门74LS00(或74HC00)集成块组成非门。
● 写出转换公式:Y=A =A A ∙ =1∙A 。
● 画出如下原理图:
● 在原理图上标上引脚号,按照原理图在实验箱接线验证,将结果记录到真值表。
① 用2输入与非门组成或门。
转换公式如下:Y=A+B=B A + =B A ∙。
② 用2输入与非门组成与门 Y =A ·B ③ 用2输入与非门组成同或门 Y=A ⊙B ④ 用2输入与非门组成异或门 Y=A ⊕B
● 写出以上门电路转换公式,画出电路图,在实验箱上接
线验证,根据表1—3的式样填真值表。
5. 设计一个4位二进制数为密码的数字密码锁,功
能框图见图1-6,如果A1、B1、C1、D1输入的密码与事先设置的密码A0、B0、C0、D0一样时,开锁灯亮;密码错误时,警报灯亮。
元器件可以选择7486异或门、与非门、或门、非门、与门等,具体引脚图见指导书附录。
五、实验报告内容
1. 实验目的、内容、画出逻辑电路图。
图1-6 数字密码锁控
2.在电路图上标明接线时使用的集成块名称和引脚号,作为实验接线图。
3.按照实验操作过程记录、整理实验内容和结果,填好测试数据。
分析、确认实验结
果的正确性,说明实验结论。
4.对门电路转换实验,要求写出设计过程(转换公式)。
5.在实验总结中写上实验中遇到的问题,解决办法,体会、建议等,要求简洁、务实,
不用套话。