实验一 集成逻辑门电路
实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试
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目录THD-4型数字电路实验箱使用说明........................... 错误!未定义书签。
实验一SSI组合逻辑电路的实验分析...................... 错误!未定义书签。
实验二加法器 ............................................................ 错误!未定义书签。
实验三译码器及其应用............................................ 错误!未定义书签。
实验四触发器及其转换............................................ 错误!未定义书签。
实验五集成单元计数器............................................ 错误!未定义书签。
实验六计数、译码、显示综合实验........................ 错误!未定义书签。
附录:74LS系列芯片管脚图..................................... 错误!未定义书签。
THD-4型数字电路实验箱使用说明THD-4型实验箱主要是由一大块单面敷铜线路板制成。
一、组成和使用1. 实验箱的供电实验箱的后方设有带保险丝管(0.5A)的220V单相三芯电源插座(配有三芯插头电源线一根)。
箱内设有一只降压变压器,供四路直流稳压电源用。
2. 一块大型(430mm*320mm)单面敷铜印制线路板;该板上包含着以下各部分内容:(1)带灯电源总开关,控制实验箱的总电源。
(2)高性能双列直插式圆脚集成电路插座14只(其中40P1只,28P1只,20P1只,16P6只,14P3只,8P2只)。
(3)400多只高可靠的锁紧式、防转、叠插式插座。
正面板上有黑线条连接的地方,表示反面已接好。
(4)200多根镀银紫铜针管插座(长15mm),供实验时接插小型晶体管、电阻、电容等分立元件之用,它们与相应的锁紧插座已在印刷线路板反面连通。
实验1-常用集成门电路逻辑功能测试
![实验1-常用集成门电路逻辑功能测试](https://img.taocdn.com/s3/m/2b3df24d3968011ca3009189.png)
实验一常用集成门电路逻辑功能测试及其应用实验目的:1、掌握集成门电路的逻辑功能、逻辑符号和逻辑表达式;2、了解逻辑电平开关和逻辑电平显示的工作原理;3、学会验证集成门电路的逻辑功能;4、掌握集成门电路逻辑功能的转换;5、学会连接简单的组合逻辑电路。
二、实验原理:1、功能测试(1).TTL集成门电路的工作电压:5V(2).TTL集成门引脚识别方法:将有芯片型号的一面正对自己,以有凹口一头开始,左边为1,2,3,4,5,6,7;右边是14,13,12,11,10,9,8。
(7接地,14接Vcc)(3).TTL集成门电路管脚识别示意图及各个引脚的功能(74LS00、74LS04、74LS08、74LS32)74LS00是4组2输入与非门74LS04是6组1输入非门74LS08是4组2输入与门74LS32是4组2输入或门•2、功能应用(1).常用门电路的逻辑表达式:Y=A·B、Y=A+B、Y=A’(2).逻辑代数基本定理:交换律:A·B=B·A A+B=B+A组合律:(A·B)·C=A·(B·C) (A+B)+C=A+(B+C)分配律:A·(B+C)=A·B+A·C A+B·C=(A+B) ·(A+C)反演律:(A·B·C……)’=A’+B’+C’……(A+B+C……)’=A’·B’·C’……(3).简单组合逻辑电路的连接注意事项:A.原件选择的正确性B.逻辑表达式的化简C.芯片引脚的识别三、实验仪器设备及器材:集成块:74LS00、74LS04、74LS08、74LS32、四、实验内容与步骤:(一)功能测试1、集成门电路逻辑功能测试:(1)、集成门的逻辑功能测试a|、电路图:1.用与非门实现非门;电路图:2.用非门和与非门实现或门;电路图:3.用与非门和与非门实现或门;电路图:4.用非门和与门实现同或门;电路图:5.用74LS00和74LS08实现逻辑函数表达式:Y=ABC。
集成逻辑门电路实验报告
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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。
实验一TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
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实验一TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试引言:本实验通过测试TTL集成逻辑门的逻辑功能和参数,旨在增进对TTL 逻辑门的理解和应用能力。
TTL(Transistor-Transistor Logic,双极晶体管逻辑)是一种广泛应用的数字逻辑家族,通常用于数字系统中的逻辑操作。
实验步骤:1.认识TTL集成逻辑门TTL集成逻辑门是由若干个双极晶体管和二极管组成的,具有与门、或门、非门等多种门电路。
通常在电路图中用特定的代号代替。
常见的TTL集成逻辑门有AND门(7408)、OR门(7432)、NOT门(7404)等。
2.实验材料-TTL集成逻辑门芯片(AND门、OR门、NOT门)-逻辑信号发生器-示波器/数字万用表-电压表-电阻-连线电缆3.实验步骤-步骤一:连接AND门将AND门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,两个输入端分别连接逻辑信号发生器的输出端,示波器的探头连接AND门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
-步骤二:连接OR门将OR门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,两个输入端分别连接逻辑信号发生器的输出端,示波器的探头连接OR门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
-步骤三:连接NOT门将NOT门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,将逻辑信号发生器的输出端连接到NOT门的输入端,示波器的探头连接NOT门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
4.结果分析:根据实验数据和观察到的波形,可以进行以下分析:-分析AND门的逻辑功能和参数AND门在两个输入端都为1时,输出为1,否则输出为0。
通过实验可以发现,AND门的输出波形为非线性的,并且脉冲宽度与输入信号的频率有关。
集成逻辑门电路实验报告
![集成逻辑门电路实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/77f3cba8f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a27c3.png)
一、实验目的1. 理解和掌握集成逻辑门电路的基本原理和组成。
2. 熟悉不同类型集成逻辑门电路(如与门、或门、非门、异或门等)的逻辑功能和特性。
3. 学习使用集成逻辑门电路进行基本逻辑运算和组合逻辑电路的设计。
4. 提高动手能力和电路分析能力。
二、实验原理集成逻辑门电路是数字电路中最基本的单元,由若干个逻辑门组成,可以完成基本的逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
这些逻辑门通过输入信号和输出信号之间的逻辑关系来实现特定的功能。
三、实验器材1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 74LS00四2输入与非门1片4. 74LS86四2输入异或门1片5. 74LS11三3输入与门1片6. 74LS32四2输入或门1片7. 74LS04反相器1片四、实验内容1. 验证常用集成门电路的逻辑功能(1)连接74LS00四2输入与非门,测试其逻辑功能。
根据输入信号的不同组合,观察输出信号的变化,验证与非门的逻辑功能。
(2)连接74LS86四2输入异或门,测试其逻辑功能。
根据输入信号的不同组合,观察输出信号的变化,验证异或门的逻辑功能。
(3)连接74LS11三3输入与门,测试其逻辑功能。
根据输入信号的不同组合,观察输出信号的变化,验证与门的逻辑功能。
(4)连接74LS32四2输入或门,测试其逻辑功能。
根据输入信号的不同组合,观察输出信号的变化,验证或门的逻辑功能。
(5)连接74LS04反相器,测试其逻辑功能。
观察输入信号和输出信号之间的关系,验证反相器的逻辑功能。
2. 学习使用集成逻辑门电路进行基本逻辑运算(1)使用与非门实现与运算:将两个输入信号分别连接到与非门的两个输入端,观察输出信号的变化,验证与非门实现与运算的功能。
(2)使用或门实现或运算:将两个输入信号分别连接到或门的两个输入端,观察输出信号的变化,验证或门实现或运算的功能。
(3)使用非门实现非运算:将输入信号连接到非门的输入端,观察输出信号的变化,验证非门实现非运算的功能。
逻辑门电路的参数测试
![逻辑门电路的参数测试](https://img.taocdn.com/s3/m/412587fe770bf78a65295402.png)
数字电子技术基础实验实验一集成逻辑门电路的参数测试[实验目的]1、掌握TTL型和CMOS型集成与非门主要参数的测试方法。
2、掌握TTL型和CMOS型器件的使用规则。
3、熟悉数字电路实验装置的结构、基本功能和使用方法。
[实验原理]1、本实验采用四输入双与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有四个输入端。
其逻辑框图、符号及引脚排列如图4-1-1(a)、(b)、(c)所示。
图4-1-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列2、TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流I CCL和高电平输出电源电流I CCH与非门处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。
I CCL是指所有输入端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电源。
I CCH是指输出端空截,每个门各有一个以上的输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件的电流。
通常I CCL>I CCH,它们的大小标志着器件静态功耗的大小。
器件的最大功耗为P CCL=V CC·I CCL。
手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。
I CCL和I CCH测试电流如图4-1-2(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±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。
(2)低电平输入电流I iL和高电平输入电流I iH。
I iL是指被测输入端接地,其余输入端悬空,输出端空载时,由被测输入端流出的电流值。
在多级门电路中,I iL相当于前级门输出低电平时,后级向前级门灌入的电流,因此它关系到前级门的灌电流负载能力,即直接影响前级门电路带负载的个数,因此一般希望I iL小些。
I iH是指被测输入端接高电平,其余输入端接地,输出端空载时,流入被测输入端的电流值。
在多级门电路中,它相当于前级门输入高电平时,前级门的拉电流负载,其大小关系到前级门的拉电流负载能力,希望I iH小些。
实验1 逻辑门电路功能测试-实验报告
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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。
实验一集成门电路逻辑功能测试实验报告
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0 1 1 0
0 1 1 0
0 1 1 1
空悬 空悬 1 1
5 -1 图
4-1 图
�下如接连路电验实其� 。能功辑逻其试测门个一中其用 �示所 5-1 图如能功脚管门或异入输 2 四 68SL47 功辑逻的门或异测检 68SL47 用 、2 0 0 1 0 1 0 1 1 Y 态状出输 表能功辑逻 00SL47 1 空悬 1 0 空悬 1 1 0 1
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空悬 空悬 空悬 1 0 1 1 0
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4-1 表
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�下如接连路电验实其� 。能功辑逻其试测 门个一中其用 �示所 4-1 图如能功脚管门非与入输 2 四 00SL47 试测辑逻门非与 、1 能功辑逻路电门各试测�接连图能功脚管据根、 �二�
0 0 1 态状出输
空悬 1 0 入输
表辑逻 40SL47 3-1 表 。中 3-1 表入填果结试测把�态状的 F 端出输应相各灯示指助借 �态状的 A 端入输变改关开用求要 3-1 表按� �7P 材教验实见�线接 3-1 图按
试测能功辑逻路电门成集�称名验实
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试测能功辑逻门非 、3
0 1 1 1 1 1 1 1 Y 态状出输 0
空悬 1 0 空悬 1 1 0 1 B 态状入输 0
空悬 空悬 空悬 1 0 1 1 0 A 0
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0 0 0 0 Y 态状出输 0
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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](https://img.taocdn.com/s3/m/0876582d0812a21614791711cc7931b765ce7b74.png)
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。
数字电子技术实验教案
![数字电子技术实验教案](https://img.taocdn.com/s3/m/d1097f5776c66137ef061957.png)
实验二 集成逻辑门电路功能测试
[实验目的]
1、熟悉数字电路实验箱中各种装置的使用方法。 2、掌握 TTL 型和 CMOS 型集成门电路的逻辑功能的测试方法。 [仪器设备]
1、+5V 直流电源; 2、逻辑电平开关; 3、逻辑电平显示器; 4、74LS00 74LS02 74LS04 [实验原理]
74LS54
(1)分别按图 1-2、1-3、1-5(b)接线并进行测试,将测试结果记入表 1-1 中。
(2)按图 1-4 接线,调节电位器 RW,使 ui 从 0V 向高电平变化,逐点测量 ui 和 uo 的对应值,记入表 1-2 中。
2、CMOS 与非门 CC4011 参数测试(方法与 TTL 门电路相同)
(1)测试 CC4011 一个门的 ICCL、ICCH、IiL、IiH。 (2)测试 CC4011 一个门的传输特性(一个输入端作信号输入,另一个输入端接
1
平顶山学院
数字电子技术实验教案
IiL 与 IiH 的测试电路如图 1-2(c)、(d)所示。
图 1-2 TTL 与非门静态参数测试电路图
(3)扇出系数 N0 扇出系数 N0 是指门电路能驱动同类门的个数,它是衡量门电路负载能力的一 个参数,门电路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 N0L 和高电平扇出系数 N0H。通常 IiH<IiL,则 N0H> N0L,故常以 N0L 作为门的扇出系数。 N0L 的测试电路如图 1-3 所示,调节 RL 使 U0L= 0.4V,此时的 I0L 就是允许灌入 的最大负载电流,即
点电平也跟随变化。说明使 A 点发生一个周期的振荡,必须经过 6 级门的延迟时间。
因此平均传输延迟时间为
实验1TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
![实验1TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试](https://img.taocdn.com/s3/m/48747bbb0342a8956bec0975f46527d3240ca6cd.png)
实验1TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试绪论:集成逻辑门是计算机电路中最基本的部件之一,广泛应用于数字电路的设计与实现。
TTL(Transistor-Transistor Logic)是一种常见的集成逻辑门技术,通过使用晶体管和电阻来实现逻辑功能。
在本实验中,我们将测试TTL集成逻辑门的逻辑功能和参数。
实验目的:1.了解TTL集成逻辑门的基本原理和工作方式;2.测试TTL集成逻辑门的逻辑功能,包括与门、或门、非门等;3.测试TTL集成逻辑门的参数,包括输入电平、输出电平和功耗等。
实验设备:1.TTL集成逻辑门芯片(例如74系列);2.逻辑状态测试仪;3.电源供应器;4.连接线。
实验步骤:1.连接电路:根据逻辑门芯片的引脚图,将芯片连接到电源供应器和逻辑状态测试仪上;2.逻辑功能测试:a.与门测试:将两个输入端分别接地和5V电压,测量输出电平,验证与门的功能;b.或门测试:将两个输入端分别接地和5V电压,测量输出电平,验证或门的功能;c.非门测试:将输入端接地,测量输出电平,验证非门的功能;3.参数测试:a.输入电平测试:按照逻辑门的输入电平要求,分别给输入端施加低电平和高电平,测量输出电平;b.输出电平测试:根据逻辑门芯片的DC参数表,给定适当的输入电平,测量输出电平;c.功耗测试:测量逻辑门芯片在不同输入电平下的功耗。
实验注意事项:1.在操作过程中,应注意芯片引脚的连接正确性;2.不要超过逻辑门芯片的最大电源电压和最大输入电压范围,以免损坏芯片;3.测量时,应使用适当的测量工具和方法,减少误差;4.为了保证实验结果的稳定性和可靠性,建议多次测量并取平均值。
实验结果分析:根据实验数据和测量结果,可以得出以下结论:1.TTL集成逻辑门具有良好的逻辑功能,能够实现与门、或门、非门等基本逻辑操作;2.TTL集成逻辑门具有较高的输入电平和输出电平容限,可以适应不同的输入和输出电平要求;3.TTL集成逻辑门具有适当的功耗,在允许的电源范围内,能够正常工作。
实验一组合逻辑电路设计(含门电路功能测试)
![实验一组合逻辑电路设计(含门电路功能测试)](https://img.taocdn.com/s3/m/bf40e6dbb84ae45c3a358c0e.png)
实验一组合逻辑电路设计(含门电路功能测试)一、实验目的1.掌握常用门电路的逻辑功能2.掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法3.掌握组合逻辑电路的功能测试方法二、实验设备与器材数字电路试验箱双踪示波器稳压电源数字多用表74LS20 二4输入与非门74LS00 四2输入与非门74LS10 三3输入与非门三、实验原理TTL集成逻辑电路种类繁多,使用时应对选用的器件做简单逻辑功能检查,保证实验的顺利进行。
测试门电路逻辑功能有静态测试和动态测试两种方法。
静态测试时,门电路输入端加固定的高(H)、低电平,用示波器、万用表、或发光二极管(LED)测出门电路的输出响应。
动态测试时,门电路的输入端加脉冲信号,用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。
下面以74LS00为例,简述集成逻辑门功能测试的方法。
74LS00为四输入2与非门,电路图如3-1所示。
74LS00是将四个二输入与非门封装在一个集成电路芯片中,共有14条外引线。
使用时必须保证在第14脚上加+5V电压,第7脚与底线接好。
整个测试过程包括静态、动态和主要参数测试三部分。
表3-1 74LS00与非门真值表A B C0010111011101.门电路的静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表,确认门电路的逻辑功能正确与否。
实验时,可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量,加高、低电平,观测输出电平是否符合74LS00的真值表(表3-1)描述功能。
测试电路如图3-2所示。
试验中A、B输入高、低电平,由数字电路实验箱中逻辑电平产生电路产生,输入F可直接插至逻辑电平只是电路的某一路进行显示。
仿真示意2.门电路的动态逻辑功能测试动态测试用于数字系统运行中逻辑功能的检查,测试时,电路输入串行数字信号,用示波器比较输入与输出信号波形,以此来确定电路的功能。
实验时,与非门输入端A加一频率为1kHz 的脉冲信号Vi,如图3-3所示,另一端加上开关信号,观测F输出波形是否符合功能要求。
实验一集成门电路逻辑功能测试实验报告
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数字电子技术实验报告实验名称:集成门电路逻辑功能测试一、实验目的:1、验证常用集成门电路的逻辑功能;2、熟悉各种逻辑门电路的逻辑符号;3、熟悉TTL集成电路的特点、使用规则和使用方法。
二、实验设备及器件:1、数字电路实验箱2、74LS00四2输入与非门1片74LS86四2输入异或门1片74LS11三3输入与门1片74LS32四2输入异或门1片74LS04反相器1片三、实验原理:集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件,目前已有种类齐全集成门电路。
TTL集成电路由于工作速度高、输出幅度大、种类多、不易损坏等特点而广泛使用,特别对学生进行实验论证,选用TTL电路较适合,因此这里使用了74LS系列的TTL电路,它的电源电压为5V+10%,逻辑电平“1”时>2.4V,低电平“0”时<0.4V。
实验使用的集成电路都采用的是双列直插式封装形式,其管脚的识别方法为:将集成块的正面(印有集成电路型号标记面)对着使用者,集成电路上的标识凹口朝左,右下角第一脚为一脚,按逆时针方向顺序排布其管脚。
四、实验步骤:(一)、根据接线图连接,测试各门电路逻辑功能1、与门逻辑功能测试被测试器件为74LS11三3输入与门,其引脚图见实验教材P6。
(1)按图1-1(见实验教材P6)接线,门的三输入端节逻辑开关输出插口,以供“0”与“1”电平信号,开关向上,输出逻辑“1”,先下输出逻辑“0”。
门的输入端接LED发光二极管。
(实验时,利用DSWPK开关其电路图如下)(2)按表1-1要求用开关改变输入端A、B、C的状态,借助指示灯观测个相应输出端F的状态,当电平指示灯亮时记为“1”,灭时记为“0”,把测试结果填入表1-1中。
表1-1 74LS11逻辑功能表1 1 0 01 1 1 1悬空 1 1 1悬空0 0 02、或门逻辑功能测试(1)按图1-2接线(见实验教材P6),按表1-2要求用开关改变输入端A、B的状态,借助指示灯各相应输出端F的状态,把测试结果填入表1-2中。
实验一集成门电路逻辑功能测试实验报告PPT
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实验教学是高等教育的重要组成 部分,通过实验操作,可以帮助 学生更好地理解和掌握理论知识 ,提高实践能力和创新意识。
实验意义
培养实践能力
通过实验操作,培养学生的动手 能力、观察能力和分析问题的能 力,提高实践能力和创新意识。
加深理论知识理解
通过实验验证集成门电路的逻辑功 能,帮助学生深入理解和掌握数字 电子技术中的基本理论和概念。
数字万用表:用于测量电 路中的电压、电流等参数 。
示波器:用于观察电路中 的信号波形。
信号发生器:用于产生测 试所需的逻辑信号。
集成门电路芯片:待测试 的集成门电路芯片。
03
实验步骤与操作
实验前准备
学习实验原理
深入理解集成门电路的基 本原理、逻辑功能和应用 场景。
了解实验设备
熟悉实验所需设备,如示 波器、信号发生器、数字 万用表等。
THANKS.
安全第一
在实验过程中,务必遵守实验室安全规定,确保 人身和财产安全。
细致操作
实验操作需细致认真,避免误操作导致实验结果 偏差或设备损坏。
数据记录
实验过程中要及时记录实验数据和现象,以便后 续分析和总结。
实验数据与结果分
04
析
数据记录与处理
数据记录
实验中,我们记录了输入信号的变化 以及对应的输出信号的变化,确保数 据的准确性。
问题与解决方案
问题一
解决方案
在实验过程中,我们发现某些门电路的输 出信号存在延迟现象。
经过检查,我们发现是由于电路中的电阻 和电容引起的延迟。通过优化电路参数, 我们减小了延迟现象。
问题二
解决方案
在实验过程中,某些门电路的输出信号出 现了噪声干扰。
数字电子技术基础实验一TTL集成门电路逻辑变换
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数字电子技术基础实验报告题目:实验一 TTL集成门电路逻辑变换小组成员:小组成员:实验一TTL集成门电路逻辑变换一、实验目的1.熟悉回顾MULTSIM软件仿真,验证原理图的正确性;2.了解掌握QuartusⅡ中原理图和仿真的的设计和实现方法步骤;3.了解掌握EDO实验开发板的使用方法。
二、实验要求要求1:测试与非门逻辑功能。
用MULTSIM软件仿真后,用FPGA实现电路测试逻辑功能。
要求2:用与非门实现“与”逻辑。
用MULTSIM软件仿真后,用FPGA实现电路测试逻辑功能。
要求3:用与非门实现“或”逻辑。
用MULTSIM软件仿真后,用FPGA实现电路测试逻辑功能。
要求4:用与非门实现“异或”逻辑。
用MULTSIM软件仿真后,用FPGA实现电路测试逻辑功能。
要求5:用门电路设计实现一位全加器,用MULTSIM软件仿真后,用FPGA实现电路测试逻辑功能。
三、实验设备(1)EDO开发板一个;(2)数字电路实验箱;(3)数据线一根。
(4)电脑一台,内有MULTSIM和QuartusⅡ软件开发环境;四、实验原理逻辑与的概念:若决定一件事的所有条件都成立,这件事的结果就会发生。
否则这件事就不会发生。
这样的逻辑关系称为:逻辑与、逻辑乘、或称为:“与”运算。
开关闭合为 1 用四个式子表示:开关断开为 0 0+1=0灯亮为1 1+0=0灯不亮为 0 1+1=1,0+0=0逻辑或的概念:决定某一件事的诸条件中,只要有一个或一个以上的条件满足,这件事的结果就会发生,否则结果不会发生。
这样的逻辑关系称为:逻辑或、逻辑加、或称为“或”运算。
用并联开关电路简单说明或逻辑关系:开关闭合为 1 用四个式子表示:开关断开为 0 0+1=1灯亮为 1 1+0=1灯不亮为 0 1+1=1,0+0=0与非逻辑是与逻辑运算和非逻辑运算的组合。
它是将输入变量先进行与运算,然后再进行非运算.能够实现与非逻辑运算的电路称为与非门。
FF逻辑异或:其它原理:利用布尔代数相关规则实现逻辑函数之间的变换五、实验内容1、(要求一)测试与非门逻辑功能(1)逻辑表达式变换过程: B=Y⋅A(2)原理图(Multisim和QuartusII中绘制的原理图):Multisim原理图:QuartusII原理图:(3)波形仿真:(4)记录电路输出结果由输出结果和波形图可以验证:逻辑变量A,B 只要有0,输出就为1。
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实验一集成逻辑门电路
一、实验目的
1、了解门电路的电气性能和特点。
2、掌握TTL集成门电路的逻辑功能。
3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构,基本功能和使用方法。
4、掌握常用TTL门电路的故障诊断方法。
二、实验原理
集成逻辑门电路是数字电路的基础,常用的有两大类:一类是以晶体三极管为核心组成的TTL电路。
另一类是以场效应管为核心组成互补型MOS集成电路即CMOS电路。
两者的应用都很广泛。
为了较好地使用它们,对它们的主要电气特性必须清楚。
1、TTL与非门的主要参数
(1)电压传输特性
与非门的输出电压U0随输入电压Ui的变化用曲线描绘出来,这曲线就是与非门的电压传输特性。
通过此曲线可知道与非门电路的一些重要参数,如输出高电平V OH、输出低电平V OL、阀值电平V TH。
(2)输入特性,输出特性
输入特性曲线:就是输入电流随输入电压变化的曲线。
一般情况下,输入电压限止在5.5V以下,当输入电压在1.5V-5.5V之间变化时,输入电流Ii基本保持不变,
µ左右,当输入电压0V和1.5V之间变化称为输入高电平电流I iH,其最大值为40A
时,电流开始从输入端流出,且随输入电压的增大而迅速减小(绝对值),称为输入低电平电流I iL,约为-1mA;当输入电压为0时,称为输入短路电流I iS;I iS的数值要比I iL的数值略大一点,在作近似分析计算时,经常用手册上给出的I iS近似代替I iL使用。
输出特性曲线:就是输出电压和负载电流的关系曲线。
分为高电平输出特性和低电平输出特性。
当逻辑门输出高电平时,这时输出电压和负载电流的关系称为高电平输出特性,74系列门电路的运用条件规定,输出高电平时,最大负载电流不能超过0.4mA。
当逻辑门输出低电平时,这时输出电压和负载电流的关系称为低
电平输出特性,输出低电平时,最大负载电流不能超过16mA。
(3)扇出系数N
扇出系数N是指反相器可以驱动同类型反相器的最大数目,这个数值也叫做门电路的扇出系数一般要求N>8。
(4)平均传输延迟时间性tpd
在TTL电路中,输出电压波形滞后于输入电压波形的时间叫做传输延迟时间。
把脉冲上升沿延迟时间和下降沿延迟时间的平均数称为平均传输延迟时间,这个参数表示门的开关速度,愈小表示开关速度越快。
一般为几纳秒或几十纳秒。
产品手册上可查出。
2、集成门电路逻辑功能分类
用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路通称为门电路。
常用的门电路在逻辑功能上有,与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等几种,其逻辑符号、表达式、特点见表1.1
3、三态输出门电路(TS 门)
三态输出门是在普通门电路的基础上附加控制电路而构成的。
有三种输出状态,即输出高电平,输出低电平和高阻输出状态。
如图1.1所示,
E 为控制端。
当E 为高电平时输出端断开,输出呈高阻状态。
三态门输出端可以并
联使用,实现总线连接。
三态门驱动能力强,开关速度快,在中大规模集成电路中广泛采用三态输出电路,作为计算机和外围电路的接口电路。
图1.2是三态门用于总线传输,要注意的是,使用时只能有一个三态门处于工作状态,其余的必须处于高阻状态。
要不将出现与普通TTL 门“线与”运用时同样的问题。
图1.1 三态门逻辑符号 图1.2 三态门用于总线传输
三、实验仪器和元器件
1、数字电路实验箱
2、数字万用表
3、集成电路:74LS00、74LS125
4、元件:1K 精密电位器,200Ω
5、双踪示波器
四、实验内容
1、TTL 与非门的电压传输特性测试
用静态法测试:按图1.3画出测试电路,U o = f (U i ),改变Ui 测出对应的U o 之值,将结果填入表1.2,并用方格纸画出TTL 与非门的电压传输特性曲线。
表1.2 与非门电压传输特性测试表
U i (V ) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.1 1.25 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 U 0(V )
_E
Y A
1总线
图1.3 电压传输特性测试
2、三态门74LS125功能测试
(1)三态门逻辑功能测试,选用74LS125芯片内的任何一个门,画出测试线路,测试其逻辑功能并将结果填入表1.3中。
(2)三态门总线连接测试,选用74LS125芯片内的任意三个门,画出测试线路,依照表1.4所给的条件进行测试,并将结果填入表中。
表1.3三态门逻辑功能测试
表1.4三态门总线连接测试
4、用TTL集成块的与非门实现或门,要求画出电路图,并将输入、输出的逻辑关系填入表1.5中。
5、用TTL集成块的与非门实现异或门,要求画出电路图,并将输入、输出的逻辑关系填入表1.5中。
表1.5
输入理论输出实际输出
A B 或门异或门或门异或门
0 0
0 1
1 0
1 1
五、集成门电路的使用规则
1、接插集成块,要看清定位标记,特别是电源正极和电源负极(通常接地)不能接反。
2、TTL集成块要求电源电压V CC在+5V±10%范围内工作,大于+5.5V可能会损坏器件,低于+4.5V逻辑功能将混乱。
3、TTL集成块的输出端不允许直接接+5V或接地,否则将损坏器件。
输出端不允许并联使用,(除集电极开路(OC)门和三态门外),否则将会导致逻辑混乱或损坏器件。
4、为提高电路的可靠性,增强抗干扰能力,TTL集成块输入端不允许悬空。
可通过串入1KΩ~10 KΩ电阻与电源连接或直接接电源电压来获得高电平输入。
也可以直接接地获得低电平输入。
5、CMOS集成块的电源电压的范围较宽,一般在+5V~+15V范围均可正常工作,并允许±10%波动。
6、CMOS集成块输出端不允许直接接电源或地,除三态门外,不允许两个器件的输出端连接使用。
7、CMOS集成块输入端的信号电压Vi应在电源和地之间,超出范围会损坏器
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(10K Ω~100 K Ω)。
多余的输入端不能悬空应按逻辑要求直接接电源或地。
8、测试CMOS 电路时,应先加电源电压,后加输入信号;关机时应先切断输入信号,后断开电源电压,所有测试仪器的外壳必须良好接地。
74LS125引脚排列 74LS00 引脚排列
9、实验开始时首先要检查与非门74LS00是否完好,方法如下: (1)将电源和地接好。
(2)用万用表测量输入端大约在1.4V 。
输出端几乎为0V 。
(3)将两个输入端分别接地,输出端大约为4V 。
10、CMOS 集成块具有很高的输入阻抗,易受外界干扰,冲击和出现静态击穿,故应存放在导电容器内;焊接时,电烙铁外壳必须接地良好,或拨下烙铁电源利用余热焊接。
也可将集成块先从IC 插座上拨下再焊接。
六、实验要求及报告
按照实验内容认真记录所测的数据,将其填入原始数据表或绘制相应的曲线(方格纸上),然后进行分析得出结论。
实验报告要求独立完成,页面整洁,文理通顺。
1245678910111213143124567
8910
111213143E 4E 1E 2E 3A 4A 2A 3Y 4Y 1Y 2
Y 3___
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