电子线路基础数字电路试验1门电路逻辑功能及逻辑变换
实验九门电路逻辑功能测试与逻辑变换
实验九门电路逻辑功能测试与逻辑变换一、实验目的1.了解门电路的基本逻辑功能；2.了解门电路的逻辑变换；3.掌握门电路的基本组合与级联；4.学会使用示波器测试门电路的逻辑功能。
二、实验器材门电路实验箱、数字示波器、函数信号发生器、逻辑门芯片等。
三、实验原理1.门电路的基本逻辑功能在数字电子技术中，最基本的逻辑电路是门电路，门电路的输入和输出只能取1和0两个值。
常见的门电路有与门、或门、非门、异或门等。
下面介绍了门电路的基本逻辑功能。
与门：当且仅当所有输入同时为1时，输出为1，否则输出为0。
或门：当且仅当有一个或多个输入为1时，输出为1，否则输出为0。
非门：输出与输入相反，即当输入为1时，输出为0，输入为0时，输出为1与非门：是与门和非门的组合，当且仅当所有输入同时为1时，输出为0，否则输出为1异或门：当且仅当输入中有且仅有一个1时，输出为1，否则输出为0。
2.门电路的逻辑变换门电路的逻辑功能可以通过改变输入值的组合来实现逻辑变换。
常见的逻辑变换有反相、与、或、与非等。
下面介绍了常见的逻辑变换。
反相：将输入信号进行取反，即将输入为1的情况变为0，输入为0的情况变为1与：将两个输入信号进行与运算，即当两个输入同时为1时，输出为1，否则输出为0。
或：将两个输入信号进行或运算，即当两个输入有一个为1时，输出为1，否则输出为0。
与非：将两个输入信号进行与非运算，即当两个输入同时为1时，输出为0，否则输出为1四、实验内容与步骤1.连接实验仪器将实验箱、数字示波器、函数信号发生器等设备连接好，确保接线正确稳定。
2.实验电路的搭建按照实验要求，搭建相应的门电路实验电路。
3.实验电路的测试利用示波器对门电路的输入和输出进行测试，观察电路的逻辑功能。
4.实验电路的逻辑变换改变输入的值，观察电路的逻辑变换效果。
五、实验结果与分析通过实验测试，可以得到门电路的逻辑功能和逻辑变换效果。
根据输入和输出的组合，判断电路是否正常工作。
数字电路实验二实验报告
实验二门电路逻辑变换一.实验目的1 学会门电路逻辑变换的基本方法。
2 掌握虚拟实验逻辑转换器的使用方法。
二.实验设备安装有Multsim10软件的个人电脑。
三.实验原理图2 1是门电路逻辑变换实验原理图。
3个与非门和1个与门按图中的连接，表达为同或门的逻辑功能。
图2—1四.实验步骤1 打开电脑Multsim10操作平台。
从元件库中取出与非门3个、与门1个，以及双刀开关两个、电阻器、电源等，连接组成图2 -2的实验电路。
2 打开工作开关，电路工作正常后，依次拨动开关J1与J2，观察探针的变化。
开关J1与J2转接电源端为H_接地端为L；探针发亮为H_熄灭为L，将观察结果填入表2- 1。
表2-1J1 J2 探针L L HL H LH L LH H H图2—21）J1接电源，J2接地2）J1接地，J2接电源3）J1接地，J2接地4）J1接电源，J2接电源3将表2- 1变换为如下表2-2的真值表。
开关J1为A，J2为B，H为“1”，L为“0”；探针x1为F发亮为“1”，熄灭为“0”。
表2-2A B F0 0 10 1 01 0 01 1 14 按上述图2-2写出逻辑表达式为BAF，根据真值表及=BA∙+∙逻辑表达式判断，它是一个同或门电路。
5 逻辑转换器的使用重新设置Multisim仿真工作界面，运用逻辑转换器，转换出逻辑表达式为BF+=的门电路逻辑图，然后配置开关、探针等，并将电ABA路仿真运转验证，列出实验验证结果(例如上述表2-1)。
应注意，在逻辑转换器中，逻辑表达式有不同，要用“’”表示求反，例如用A’来表示A的求反即A，其它类似。
1）点击simulate-----instruments------logic converter，打开逻辑转换仪。
2）设计出逻辑函数表达式为：B=，如图1所示。
F+ABA3）点击右边第五个图标，把逻辑表达式转换为与，或非门电路，如图2所示。
4）点击右边第六个图标，把逻辑表达式转换为与非门电路，如图3所示。
实验1门电路的功能测试
实验一门电路的功能测试1.实验目的（1）熟悉数字电路实验装置，能正确使用装置上的资源设计实验方案；（2）熟悉双列直插式集成电路的引脚排列及使用方法；（3）熟悉并验证典型集成门电路逻辑功能。
2.实验仪器与材料（1）数字电路实验装置1台；（2）万用表1块（3）双列直插集成电路芯片74LS00、74LS86、74LS125各1片，导线若干。
3.知识要点（1）数字电路实验装置的正确使用TPE-D6A电子技术学习机是一种数字电路实验装置，利用装置上提供的电路连线、输入激励、输出显示等资源，我们可以设计合理的实验方案，通过连接电路、输入激励信号、测试输出状态等一系列实验环节，对所设计的逻辑电路进行结果测试。
该实验装置功能模块组成如图1.1所示。
图中①为集成电路芯片区，有15个IC插座及相应的管脚连接端子，其中A13是8管脚插座，A11、A12是14管脚插座，A1、A2、A3、A7、A8是16管脚插座，A4、A5是18管脚插座，A9、A14、A16、A7、A8是20管脚插座，A10、A15是24管脚插座。
根据双列直插式集成电路芯片的管脚数可以选择相同管脚数的IC插座，并将集成电路芯片插入IC插座（凹口侧相对应），可以通过导线将管脚引出的接线端相连，实现电路的连接。
图中②为元件区，内有多个不同参数值的电阻、电容以及二极管、三极管、稳压管、蜂鸣器等元件可供连接电路时选择。
图中③为电位器区，内有1k、10k、22k、100k、220k阻值的电位器等元件可供连接电路时选择。
图中④为直流稳压电源区，是装置内部的直流稳压电源提供的+5V、-5V、+15V、-15V 电源输出引脚，可以为有源集成芯片提供工作电源电压。
图中⑤为逻辑电平输入区，内有8个开关S0~S7，在测试电路逻辑功能时，可以提供高、低逻辑电平作为激励输入信号。
图1.2为其内部原理电路。
+VCCH L HLHLHLHLHLHLHLS7S6S5S4S3S2S1S0图1.2图中⑥为单脉冲输入区，在测试电路逻辑功能时，可以由按键手动单拍提供一个单脉冲作为激励输入信号，可以由不同端子选择正脉冲或是负脉冲。
基本门电路的逻辑功能测试实验报告
基本门电路的逻辑功能测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过对基本门电路进行逻辑功能测试，掌握基本门电路的逻辑功能及其工作原理。
二、实验器材1.数字电路实验箱2.直流稳压电源3.数字万用表三、实验原理基本门电路是数字电路中最基本的逻辑元件，包括与门、或门、非门等。
它们分别对应着布尔代数中的“与”、“或”、“非”运算。
在数字电路中，这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算，如异或、同或等。
四、实验步骤1.连接与门电路：将两个输入端分别连接到数字电路实验箱上的两个开关上，将输出端连接到数字万用表上。
2.打开第一个开关，记录输出结果。
3.关闭第一个开关，打开第二个开关，记录输出结果。
4.打开两个开关，记录输出结果。
5.重复以上步骤，连接或门和非门电路进行测试。
五、实验结果及分析1.与门电路测试：当两个输入都为高电平时（即两个开关都打开），输出为高电平；当有一个或两个输入为低电平时（即有一个或两个开关关闭），输出为低电平。
这符合与运算的规律。
2.或门电路测试：当两个输入都为低电平时（即两个开关都关闭），输出为低电平；当有一个或两个输入为高电平时（即有一个或两个开关打开），输出为高电平。
这符合或运算的规律。
3.非门电路测试：当输入为高电平时（即开关打开），输出为低电平；当输入为低电平时（即开关关闭），输出为高电平。
这符合非运算的规律。
六、实验结论通过对基本门电路进行逻辑功能测试，我们掌握了与门、或门、非门的逻辑功能及其工作原理。
在数字电路中，这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算，如异或、同或等。
掌握了基本门的工作原理之后，我们可以更好地理解和设计数字电路。
七、实验注意事项1.在连接实验箱之前，确认所有器材已经通电并处于正常工作状态。
2.在进行实验前，检查所有连接是否正确，并确保没有短路情况发生。
3.在进行实验过程中，注意安全操作，避免触碰到带电部分。
门电路逻辑变换和测试实验总结
答： (1)按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。 (2)按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。 (3)所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正常；否则门电路功能不
正常。
3.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？
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பைடு நூலகம்
门电路逻辑变换和测试实验总结
1.正逻辑与负逻辑的概念
答： 逻辑：用高电平表示逻辑 1，低电平表示逻辑 0。 负逻辑：用高电平表示逻辑 0，低电平表示逻辑 1。
数字逻辑电路中的混合逻辑是什么
答： 由这三个基本的逻辑可以组成无穷多的各种逻辑 ，就是混合逻辑。也就是除”与. 或. 非“，其
他的逻辑均为混合逻辑
答： 其余的输入端口全置高电平，则这个输入端的脉冲，才能在输出端产生相应的变化（非门作用）。
如果其余的输入端口有任意一个是低电平，则信号即被阻断，输出端将无脉冲输出。
4.异或门又称可控反相门，为什么？
答： “异或”函数当有奇数个输入变量为真时，输出为真！ 当输入 X＝0，Y＝0 时 输出 S＝0 当输入 X＝0，Y＝1 时 输出 S＝1 0 代表假 1 代表真
门电路逻辑功能及测试实验报告
一、实验目的1. 熟悉门电路的基本逻辑功能，包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
2. 掌握门电路逻辑功能的测试方法，包括输入信号的选择、输出信号的观测等。
3. 通过实验加深对数字电路原理的理解，提高动手实践能力。
二、实验原理门电路是数字电路的基本单元，它根据输入信号的逻辑关系产生相应的输出信号。
常见的门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
本实验主要测试以下几种门电路的逻辑功能：1. 与门（AND）：当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平。
2. 或门（OR）：当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号就为高电平。
3. 非门（NOT）：将输入信号的逻辑值取反，即高电平变为低电平，低电平变为高电平。
4. 与非门（NAND）：与门输出信号取反，即当所有输入信号都为高电平时，输出信号为低电平。
5. 或非门（NOR）：或门输出信号取反，即当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号为低电平。
6. 异或门（XOR）：当输入信号不同时，输出信号为高电平；当输入信号相同时，输出信号为低电平。
三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 74LS00（2输入端四与非门）4. 74LS32（2输入端四或门）5. 74LS20（4输入端双与非门）6. 74LS86（2输入端四异或门）7. 示波器四、实验内容与步骤1. 与门测试（1）将74LS00芯片插入实验箱，按照电路图连接好与门电路。
（2）使用万用表测量输入端A和B以及输出端F的电压。
（3）分别将A和B端设置为高电平和低电平，观察F端的输出电压是否符合与门逻辑功能。
2. 或门测试（1）将74LS32芯片插入实验箱，按照电路图连接好或门电路。
（2）使用万用表测量输入端A和B以及输出端F的电压。
（3）分别将A和B端设置为高电平和低电平，观察F端的输出电压是否符合或门逻辑功能。
3. 非门测试（1）将74LS04芯片插入实验箱，按照电路图连接好非门电路。
数字逻辑实验一基本门电路
1. 仿照老师的演示完成一个实验过程。
2. 独立重复步骤1，并记录操作方式。
3. 独立创建一个包含两个或门的图形文件。 4. 用模拟软件对步骤3创建的图像文件进行模拟。
参考资料
<数字逻辑实验指导书> p.8 第四章。
下次课的预习-组合电路
实验内容
使用分立元件的异或门和与非门分别构成半加器和全加器， 并进行测试。 使用MAXPLUS设计二位全加器，和4位奇偶发生器，并下 载到FPGA中进行测试。
预习内容
半加器、全加器构成原理。 MAXPLUS的操作步骤（引脚锁定，下载等）。
参考资料
《数字逻辑》理论课教材。 《数字逻辑实验指导书》第四章。 《数字逻辑实验指导书》p.34，“四、算术运算电路实验”。
用与非门分别构成与门、或门、非门等基本门并测试其功能。 用与非门构成异或门并测试其功能。
主要步骤
写出与非门构成基本门和异或门的表达式或者电路图。 按照表达式或者电路图连接74LS00的引脚。
使用开关和发光二极管进行测试。
画出接线电路图，记录结果。
参考资料
<数字逻辑实验指导书> p.16 “二、复合门电路的逻辑变换及应用实
验 ”。
例：与非门构成非门
AB 的逻辑 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 1 1 0
例：与非门构成或门
用逻辑代数的公理、定理、规则转换成最小项 的方法进行变换，形成与非门的组合。
A+B
=>
A+B
=>
A B
MAXPLUS操作初步（第二时段）
实验步骤
试验一门电路逻辑功能及逻辑变换
图 3-2
表3-2 输出 A 0 0 0 1 1 1 1 0 输入 B 0 0 1 1 1 0 0 1 C 0 1 1 1 0 0 1 0 Y1 Y2
2．测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加 器的逻辑功能。
根据半加器的逻辑表达式可知，半加器S是A、B 的异或，而进位CO是A、B相与，故半加器可用一个集 成异或门和二个与非门组成如图3-3。 (1)在数字电路实验箱上用异或门和与非门接成 以上电路。A、B接电平开关，S、CO接电平显示。 (2)按表3-3要求改变A、B状态，填表。
四、实验内容及步骤
1．组合逻辑电路功能测试。 （1）用2片74LS00组成图3-2所示逻辑电路。为便于 接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚 对应的编号。 （2）图中A、B、C接电平开关，Y1，Y2接发光管电平 显示。 （3）按表3-2要求，改变A、B、C的状态填表并写出 Y1、Y2逻辑表达式。 （4）将运算结果与实验比较。
图3-3
表3-3 A 0 1 0 1
输入端
输出端
B S CO
0
0
1
1
பைடு நூலகம்
3．组合逻辑电路设计。
要求设计一个由三个人（A、B、C）控制的逻辑电 路，每人控制一个电键，如果赞成某一个提案就按下电 键（状态“1”）；如果不赞成则不按（状态“0”），三 人表决的结果用指示灯表示，如果多数赞成（两人或三 人赞成）则指示灯亮，反之，则灯不亮。 设计要求如下： a 要求电路最简，而且全部用与非门组成。推荐 器件为74LS00、74LS20。 b 写出设计的全过程。 c 进行设计，并装接电路，测试和验证其逻辑功能。
五、实验报告要求
1.实验目的
2.实验仪器和设备
3.实验原理及原理图
门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路逻辑功能及测试实验原理门电路是电子数字电路的基本组成单元，用于实现逻辑功能的运算。
常见的门电路包括与门、或门、非门、异或门等。
每种门电路都有其特定的逻辑功能和运算规则。
1. 与门（AND Gate）：具有两个输入端和一个输出端，当且仅当两个输入信号同时为高电平时，输出才为高电平；否则输出为低电平。
2. 或门（OR Gate）：具有两个输入端和一个输出端，当且仅当两个输入信号中至少一个为高电平时，输出才为高电平；否则输出为低电平。
3. 非门（NOT Gate）：具有一个输入端和一个输出端，当输入信号为高电平时，输出为低电平；当输入信号为低电平时，输出为高电平。
4. 异或门（XOR Gate）：具有两个输入端和一个输出端，当两个输入信号中只有一个为高电平时，输出为高电平；否则输出为低电平。
测试实验原理：测试门电路的逻辑功能通常采用真值表或实验仪器进行验证。
真值表是列出输入和输出的所有可能组合，并对照门电路的逻辑规则得到输出结果。
实验仪器例如示波器、信号源等，用于输入不同的信号给门电路，并观察输出信号的变化。
以与门为例，测试实验可以按照以下步骤进行：1. 设置输入信号：将输入信号线连接到适当的电压源，可以选择高电平和低电平来模拟逻辑运算。
2. 观察输出信号：将输出信号线连接到示波器或其他观测设备，观察输出信号的变化。
根据与门的逻辑规则，当且仅当输入信号同时为高电平时，输出信号才应为高电平。
3. 验证真值表：将输入信号按照真值表中的组合依次设置，观察输出信号是否与真值表中的结果一致。
如果一致，说明门电路的逻辑功能正常。
通过以上步骤，可以验证门电路的逻辑功能是否正确，并对其进行测试实验。
同样的原理和步骤也适用于其他类型的门电路。
实验一门电路的逻辑功能验证及逻辑变换
实验一 门电路的逻辑功能验证及逻辑变换、实验目的1. 掌握基本逻辑门的逻辑功能2. 常用 74LS 系列门电路芯片的引脚分布3. 熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法4. 掌握仿真软件 Multisim 的基础使用方法、芯片列表74LS00、74LS04、74LS20三、实验原理74LS04、74LS00、74LS20的引脚图分别如图 1、图 2、图 3 所示，其功能表 如表 1、表和表 3 所示。
1 2 3 4 5 6 7 A1 B1 Y1 A2 B2 Y2 GND图 2 74LS00 引脚图Vcc A6 Y6 A5 Y5 A4 Y4A1 Y1 A2 Y2 A3 Y3 GND图 1 74LS04 引脚图表1 74LS04 功能表Vcc B4 A4 Y4 B3 A3 Y3表2 74LS00 功能表四、实验过程1. 基本门电路的逻辑变换用与非门实现下列门电路，写出逻辑表达式，画出逻辑电路图，并在 Multisim 软件上进行验证。
① 或门： F A B ② 与门： F A ?B ③ 与或门 : F AB CD④ 异或门： F A B1) 或门： F A BF A B 用与非门实现的逻辑表达式如 (1) 式所示F A B A B AB( 1)由(1) 式的逻辑表达式， F A B 的真值表如表 4 所示，其中， A ，B 表示输 入信号， F 表示输出信号。
图 4 F A B 用与非实现的逻辑图根据图 4 所示所示的逻辑图，在Multisim 环境下搭接电路图如图 5 所示，在图5所示的电路中，指示灯A和B用于指示输入的逻辑电平，指示灯F用于指示输出的逻辑电平。
在图 5 所示的电路中，指示灯灭表示低电平，指示灯亮表示高电平。
当A，B输入不同的电平时，其仿真结果如图 6 所示。
图 6 所对应的输入输出结果如表根据 F A B AB 的逻辑表达式，其逻辑电路图如图 4 所示。
图 5 F A B 在Multisim 下的实际电路图图6 F A B 的仿真结果图由图 6 和表 5 的测试结果可知， F A B用与非门实现的测量结果与表 4 的真值表完全一致，说明图 5 所示的逻辑变换完全正确。
数字逻辑 - 门电路
t
i
t
tre
这段时间用tre表示，
称为反向恢复时间。
图3.2.4 二极管的动态电流波形 D i 它是由于二极管正 向导通时PN结两侧的多 数载流子扩散到对方形 成电荷存储引起的。
RL
14
二极管与门（p.71）
设VCC = 5V 加到A,B的
VIH=3V VIL=0V
二极管导通时 VDF=0.7V
2. 电压控制元件，静态功耗小。
3. 允许电源电压范围宽（318V）。 4. 扇出系数大，抗噪声容限大。
CMOS反相器电路结构特点：
输出两管互为有源负载， 任何情况下总是 一管截止，一管导通。
18
MOS管的开关特性
MOS管的结构
金属层
氧化物层
半导体层
PN结
S (Source)：源极 G (Gate)：栅极 D (Drain)：漏极 B (Substrate):衬底
B L L H H
F H H H L
A 0 1 0 1
B 0 0 1 1
F 1 1 1 0
A 1 0 1 0
B 1 1 0 0
F 0 0 0 1
F ( AB)
F AB ( A B)
7
正负逻辑问题
等效逻辑变换：
与非 与 非 或非 或 非
8
获得高、低电平的基本原理
高/低电平都允许有 一定的变化范围
令H=1、L=0，则称之为正逻辑体制。
负逻辑体制：若H和L分别表示高、低电平，若
令H=0、L=1，则称为负逻辑体制。
5
正负逻辑问题
1.正负逻辑的规定
Vcc
R 输 入 信 号
输 出
门电路逻辑功能测试与逻辑变换
电路分析实验报告
门电路逻辑功能测试与逻辑变换
一、实验摘要
熟悉数字电路实验箱。
测试非门74LS04的逻辑功能和基本参数。
用74LS00进行逻辑变换,4个两输入与非门组成1个两输入异或门。
二、实验环境
数字电路试验箱函数信号发生器示波器万用表
三、实验原理
逻辑变换：
74LS00为四组2输入端与非门。
用4个两输入与非门组成1个两输入异或门。
1.逻辑表达式的推导过程：
Y=AB’+A’B=((AB’)’(A’B)’)’=(((AB)’A)’((AB)’B)’)’
2.电路图：
非门的逻辑功能和基本参数：
74LS04为四组2输入端非门
主要参数有输出高电平UOH、输出低电平UOL、输入高电平电流IIH、输入低电平电流IIL、平均传输时间Tp、开门电平Uon和关门电平Uoff。
四、实验数据
逻辑变换：74LS00各个与非门输出正确，由四个与非门组成的异或门输出正确。
非门的逻辑功能和基本参数：
输出高电平UOH=3.63750 输出低电平UOL=150m
开门电平Uon=937.5m
关门电平Uoff=987.5m
输入高电平电流IIH=0.07213m 输入低电平电流IIL=0.00394m
平均传输时间Tp：
上升沿6.6ns
下降沿7.6ns
五、实验总结
基本了解了数字电路实验箱的构成和部分模块的使用。
了解了集成电路74LS00和74LS04的构成。
能够进行基本的逻辑变换和逻辑表达式的变换。
熟悉了示波器光标的使用。
一门电路逻辑功能及逻辑变换
图2-9
表2-1 输入 V1 V2 输出 V3
0V 0V 5V 5V
0V 5V 0V 5V
2.测试与非门输入、输出电压关系 画出静态电压传输特性曲线Vo=f(Vi),实验线 路如图2-10所示，调节电位器RW，使从0V向高电 平变化，逐点(V) Uo(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 1.0
3．TTL与非门的电压传输特性
利用电压传输特性不仅 能检查和判断TTL与非门的 好坏，还可以从传输特性上 直接读出其主要静态参数， 如 VOH、 VOL、 VON、 VOFF、 VNH和 VNL，如图2-7所示。
图2-7 TTL与非门的电 压传输特性
四、实验内容及步骤
1.测试与非门输入、输出的逻辑关系。 实验线路如图2-9所示，选择任意一个与非门， 输入端接电平开关，逐个按表2-1扳动电平开关，将 输出结果填入表中。
3.实验原理及原理图
4.实验内容及步骤
5.列出与非门的实测数据表格，看其逻辑关系是否
相符。
6.整理实验数据，画出传输特性。
7.通过步骤3说明与非门的开关作用并以同一标尺 画出输入和输出的波形。
图2-2 74LS00与非门（一组）
每组的构造和逻辑功能相同。现以其中一组说 明如下：TTL与非门电路如图2-2所示。A和B为“与 非”门的二个输入端，P为输出端。逻辑功能为P AB
2．TTL与非门的主要参数
。
（1）输出高电平VOH （2）输出低电平VOL （3）输入短路电流IIS （4）扇出系数N
1片
三、实验原理
本实验采用四“与非”门74LS00，它共有四组独立的“与 非”门，每组有两个输入端，其引脚排列图及真值表如图2-1 所示。 1．与非门的逻辑功能 本实验选用的TTL与非门为74LS00，它共有四组独立的 “与非”门，每组有两个输入端，它的外引线排列如图2-1所 示。
数字电子技术-逻辑门电路PPT课件
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
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低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
数字电路 第一章 逻辑门电路
A =1 B 逻辑符号 Y
异或：
输入相同时， 输入相同时，输出 为1，输入相异时， ，输入相异时， 输出为0 输出为
2010-11-16
相同出1，相异出 相同出 ，相异出0
逻辑表达式： 逻辑表达式： Y=AB+AB =A⊙B ⊙
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作业
一、 7 四、 1，2，5
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1.3 集成逻辑门电路
或非：先或后非 。
Y ≥1 A B
0 1 0 1
有1出0， 出 ， 全0出1 出
1 0 0 0
逻辑符号
逻辑表达式： 逻辑表达式： Y=A+ B
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例题 根据或非门输入A、 的波形，画出其输出端Y的波形 的波形。 根据或非门输入 、B的波形，画出其输出端 的波形。
Y
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3. 闲置输入端的处理 门电路的闲置输入端，一般可以根据其逻辑功能需要来处理： 与门、与非门的闲置输入端应接高电平。 或门、或非门的闲置输入端应接低电平。 若前级驱动能力允许，可以将闲置端与使用端并联。 理论上，与门、与非门闲置输入端可以悬空（悬空相当于接高 电平1）。但这样易接收外界干扰，导致电路产生错误运算。 所以最好不要悬空。 例如： 例如：
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Y
1
Y 1 0
逻辑符号
A
入1出0， 出 ， 入0出1 出
逻辑表达式： 逻辑表达式： Y=A
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三极管非门（反相器） 三极管非门（反相器）
A/V 0 VCC Y/V VCC 0.3
设：0V~0.3V—逻辑“0” VCC—逻辑“1”
数字电路1-基本逻辑门电路
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1
一、 脉冲信号
1. 模拟信号 电子电路中的信号
模拟信号 数字信号
模拟信号：随时间连续变化的信号
正弦波信号
t
三角波信号
t
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处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流 电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出 信号间的大小及相位关系。
在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放
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14
集成或门电路 演示实验：（用74LS32）
或逻辑表达式： Y=A+B
记忆口诀：
“有1出1，全0为0”
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3. “非”逻辑关系
+R
220V
AY
-
状态表
A
Y
0
1
1
0
逻辑表达式：Y = A
“非”逻辑关系是否定或相反的意思。
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三极管“非” 门电路
1. 电路
+UCC RC 截饱止和
如： +3V
0
0 -3V
正脉冲
+3V
0
负脉冲
0
-3V
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脉冲信号的部分参数：
0.9A
0.5A
0.1A
tp
tr
A tf
T
实际的矩形波
脉冲幅度 A 脉冲上升沿 tr
脉冲宽度 tp 脉冲周期 T
脉冲下降沿 tf
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二、基本门电路及其组合
2.1 门电路的基本概念及分立元件基本逻辑门电路
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1. “与”逻辑关系
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门电路逻辑功能及逻辑变换实验一
一、实验目的
1、熟悉门电路逻辑功能及测试方法。
2、熟悉门电路的逻辑变换方法。
3、熟悉数字电路实验箱的使用方法。
二、实验仪器
1台1、示波器
台 1 2、数字电路实验箱、器件3 片 2 二输入端四与非门74LS00
片1 四输入端双与非门74LS20
片1 二输入端四异或门74LS86
1片六反相器74LS04
三、实验原理
任何复杂的逻辑电路都可以用多个逻辑门通过适集成逻辑门是最基本的集成数字部件，大规模数字集成器件的应用已很普遍，在设计数字目前，虽然中、当的连接方式组合而成。
各种逻辑门电路不必从单个逻辑门出发去组合，但为了满足所有数字电路的需要，电路时，仍然是不可缺少的。
基本逻辑门有与门、或门和非门。
除基本门以外，常用的门电路还有与非门、或非门、其通用性在于任何复杂的逻辑电路都可以用多个与异或门等。
其中与非门有较强的通用性，介绍用与而且用与非门可以组合成其它各种逻辑门。
下面以异或逻辑为例，非门组合而成，非门组成其它逻辑门的方法和步骤。
）利用逻辑代数将异或逻辑表达式变换成与非逻辑表达式。
变换过程如下：（1
BAB?AY?
)?B?)B(AA?(A?B
AAB??BAB
?AABBAB（1-14-1）
（2）按与非逻辑表达式画出与非门组成的逻辑图。
图1-14-1为用与非门实现异或逻辑的逻辑图。
用与非门实现异或逻辑的逻辑图图1-14-1
三、实验内容及步骤
1、测试门电路逻辑功能74LS20一只，（1）选用双四输入与非门1-14-2接线，输入端接逻辑电平开关，按图输出端接电平显示发光二极管。
置位，2）将逻辑电平开关按表1-14-1（分别
测输出电压及逻辑状态。
1-14-2 图
1-14-1
表
、异或门逻辑功能测试2
1-14-3
图
接电平开54、接线，输入端1、2、（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1-14-3 接电平发光二极管。
、Y关，输出端A、B 置位，将结果填入表中。
）将电平开关按表1-14-2（2
3、逻辑电路的逻辑关系、将输入输出逻辑关系分别填入表1-14-3，图1-14-5接线，（1）用二片74LS00按图1-14-4 1-14-4中。
表2）写出上面两个电路逻辑表达式。
（
1-14-2 表
表1-14-3
输入输出
Y A B
L L
H L
L H
H
H
图1-14-4
1-14-4
表
输出输入Z A B Y L L
H L
L H
H
H
1-14-5
图4、逻辑门传输延迟时间的测量。
接线，输入200KH连续脉冲，用双踪示波器测输入，用六反相器（非门）按图1-14-6Z t值。
输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的pd
1-14-6
图、利用与非门控制输出。
5 S接任一74LS00按图1-14-7接线，用1片S对输出脉冲的控制作用。
电平开关，用示波器观察、用与非门组成其它门电路并测试验证。
6 ）组成或非门。
（1 用一片二输入端四与非门组成或非门
Y?A?B?A?B?AB
画出电路图，测试并填表1-14-5。
（2）组成异或门
a 将异或门表达式转化为与非门表达式。
b 画出逻辑电路图。
c 测试并填表1-14-6
表1-14-5 表1-14-6
输入输出输出输入
Y
B B Y A A
0 0 0 0
1 1 0 0
0 1 1 0
1
1
1 1
五、实验报告
1、按各步骤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）与非门一个输入端接连续脉冲，其余输入端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过?。