實(shí)驗(yàn)10組合邏輯電路分析

1、實(shí)驗(yàn)十 組合邏輯電路的分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)用門(mén)電路設(shè)計(jì)各種組合邏輯電路，掌握組合邏輯電路的功能測(cè)試。二、實(shí)驗(yàn)儀器1 1臺(tái)編號(hào)為 RTSD4 的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱2 1塊編號(hào)為 UT70A 的數(shù)字萬(wàn)用表3 1片編號(hào)為 74LS86 的異或門(mén)集成塊4 2片編號(hào)為 74LS00 的與非門(mén)集成塊三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 異或門(mén)功能測(cè)試2 與非門(mén)功能測(cè)試3 由與非門(mén)組成的半加器的邏輯功能測(cè)試4 由與非門(mén)和異或門(mén)組成的半加器的邏輯功能測(cè)試四、實(shí)驗(yàn)原理圖 圖101 與非門(mén)邏輯功能測(cè)試 圖102 異或門(mén)邏輯功能測(cè)試圖103 由與非門(mén)組成的半加器原理圖圖104 異或門(mén)和與非門(mén)組成的半加器在上面的各個(gè)原理圖中，A、B 為輸入端

2、，分別接實(shí)驗(yàn)箱電平開(kāi)關(guān)；Y、S、C 為輸出端，分別接實(shí)驗(yàn)箱電平顯示燈。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(a) 熟悉編號(hào)為74LS00 的集成塊和編號(hào)為74LS86 的集成塊： 74LS00是含有4個(gè)2輸入與非門(mén)的集成塊，管腳定義如圖105所示。第14管腳是電源管腳，第7管腳需要接地；74LS86 是含有4個(gè)2輸入異或門(mén)的集成塊，管腳定義如圖106 所示。第14管腳是電源管腳，第7管腳需要接地。圖105 兩輸入與非門(mén) 74LS00 管腳圖 圖106 兩輸入異或門(mén) 74LS86 管腳圖(b) 為了方便電路連線，對(duì)原理圖中每個(gè)信號(hào)均進(jìn)行管腳編號(hào)。 例如：在圖101中，與非門(mén)的輸出信號(hào)Y 的編號(hào)為3，表示Y

3、 對(duì)應(yīng)集成塊74LS00的第3號(hào)管腳。又如：在圖103中，輸出信號(hào)S的編號(hào)為1 (11) ，表示S 對(duì)應(yīng)第1片74LS00的第11號(hào)管腳。輸出信號(hào)C的編號(hào)為2 (3) ，表示C 對(duì)應(yīng)第2片74LS00的第3號(hào)管腳。(c) 打開(kāi)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱的蓋子，接好實(shí)驗(yàn)箱的電源線，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，在實(shí)驗(yàn)箱上配好2片74LS00和1片74LS86 。2. 與非門(mén)功能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1） 按照原理圖101連線(a) 圖中用到了1個(gè)與非門(mén)，需要1片編號(hào)為74LS00的集成塊，在實(shí)驗(yàn)箱上選取1片74LS00，用導(dǎo)線將它的第14 管腳和 + 5 V電源相連，第7 管腳和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源的地線相連。(b) 與非門(mén)的

4、輸入端A 和B連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開(kāi)關(guān)，即分別用導(dǎo)線將74LS00的第1管腳、第2管腳連接電平開(kāi)關(guān)K1、K2 ，電平開(kāi)關(guān)撥到下面表示0 ，電平指示燈不亮，電平開(kāi)關(guān)撥到上面表示1 ，電平指示燈亮。(c) 與非門(mén)的輸出端 Y 連接電平顯示燈，即用導(dǎo)線將 74LS00的第3 管腳連接到實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈。(d) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無(wú)誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開(kāi)關(guān)。(b) 當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端Y = 1；如果不亮表示輸出端 Y = 0。在表101 中記錄Y的值。(c)

5、 當(dāng)輸入端A 和B為01 時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到下面，K2撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表101 中記錄Y的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10 時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到上面，K2撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表101 中記錄Y的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11 時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表101 中記錄Y的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，斷開(kāi)電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，準(zhǔn)備做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。表101 表102 AB00011011AB000110113. 異或門(mén)功能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1） 按照原理圖102連線 (a) 圖中用到了1個(gè)異或門(mén)，需要1片編

6、號(hào)為74LS86的集成塊，在實(shí)驗(yàn)箱上選取1片74LS86，用導(dǎo)線將它的第14 管腳和 + 5 V 電源相連，第7 管腳和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源的地線相連。(b) 異或門(mén)的輸入端A 和B分別連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開(kāi)關(guān)，即分別用導(dǎo)線將74LS86的第1管腳、第2管腳連接電平開(kāi)關(guān)K1、K2 ，電平開(kāi)關(guān)撥到下面表示0 ，電平指示燈不亮，電平開(kāi)關(guān)撥到上面表示1 ，電平指示燈亮。(c) 異或門(mén)的輸出端 Y 連接電平顯示燈，即用導(dǎo)線將 74LS86的第3 管腳連接到實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈。(d) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無(wú)誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開(kāi)關(guān)。(b)

7、當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端Y = 1；如果燈不亮表示輸出端 Y = 0，在表102 中記錄Y的值。(c) 當(dāng)輸入端A 和B為01 時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到下面，K2撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表102 中記錄Y的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10 時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到上面，K2撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表102 中記錄Y的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11 時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表102 中記錄Y的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，準(zhǔn)備做

8、下一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。4. 由與非門(mén)組成的半加器邏輯功能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)過(guò)程(1) 按照原理圖103連線(a) 圖中用到了5個(gè)與非門(mén)，需要2片編號(hào)為74LS00的集成塊，在實(shí)驗(yàn)箱上選取2片74LS00，用導(dǎo)線將它們的第14 管腳都和 + 5 V 電源相連，第7 管腳都和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源的地線相連。(b) 第1個(gè)與非門(mén)的輸入端1A 和第2個(gè)與非門(mén)的輸入端2A公共，連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開(kāi)關(guān)K1 ，即分別用導(dǎo)線將第1片74LS00的第1管腳、第4管腳連接電平開(kāi)關(guān)K1 ，開(kāi)關(guān)撥到下面表示0 ，撥到上面表示1 。(c) 第1個(gè)與非門(mén)的輸入端1B 和第3個(gè)與非門(mén)的輸入端3B公共，連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開(kāi)關(guān)K2 ，即分別用

9、導(dǎo)線將第1片74LS00的的第2管腳、第10管腳連接電平開(kāi)關(guān)K2 ，開(kāi)關(guān)撥到下面表示0 ，撥到上面表示1 。(d) 第2個(gè)與非門(mén)的輸入端2B 、第3個(gè)與非門(mén)的輸入端3A、第5個(gè)與非門(mén)的輸入端5A、5B公共，連接第1 個(gè)與非門(mén)的輸出端， 即分別用導(dǎo)線將第1片74LS00的第5管腳、第9管腳、第2片74LS00的第1管腳、第2管腳，和第1片74LS00的第3管腳相連。(e) 第4個(gè)與非門(mén)的輸入端4A連接第2個(gè)與非門(mén)的輸出端， 即用導(dǎo)線將左邊這片74LS00集成塊的第12管腳和左邊這片74LS00集成塊的第6管腳相連。 (f) 第4個(gè)與非門(mén)的輸入端4B連接第3個(gè)與非門(mén)的輸出端， 即用導(dǎo)線將左邊這片7

10、4LS00集成塊的第13管腳和左邊這片74LS00集成塊的第8管腳相連。 (g) 第4個(gè)與非門(mén)的輸出端S、第5個(gè)與非門(mén)的輸出端C連接實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈，即分別用導(dǎo)線將左邊這片74LS00集成塊的第11管腳、右邊這片74LS00集成塊的第3管腳連接到電平顯示燈F1、F2。 (h) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無(wú)誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開(kāi)關(guān)。(b) 當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到下面，觀察電平顯示燈F1、F2的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端為1；不亮表示輸出端為0 。在表103 中記錄 S 和 C 的值。表103 表104 AB

11、SC00011011ABSC00011011(c) 當(dāng)輸入端A 和B為01時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到下面，K2 撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表103中記錄S和C的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到上面，K2 撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表103中記錄S和C的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表103中記錄S和C的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，準(zhǔn)備做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。5. 由與非門(mén)和異或門(mén)組成的半加器邏輯功能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)過(guò)程(1) 按照原理圖104連線(a) 圖中用到了2個(gè)

12、與非門(mén)和1個(gè)異或門(mén)，需要1片編號(hào)為74LS00的集成塊、1片編號(hào)為74LS86的集成塊。 在實(shí)驗(yàn)箱上選取1片74LS00、1片74LS86，用導(dǎo)線將它們的第14 管腳都和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源相連，第7 管腳都和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V 電源的地線相連。(b) 異或門(mén)的輸入端1A 和1B連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開(kāi)關(guān)，即分別用導(dǎo)線將這片74LS86的第1管腳、第2管腳連接電平開(kāi)關(guān)K1、K1 ，電平開(kāi)關(guān)撥到下面表示0 ，電平指示燈不亮，電平開(kāi)關(guān)撥到上面表示1 ，電平指示燈亮。(c) 左邊與非門(mén)的輸入端 2B 連接異或門(mén)的輸入端1A ， 即用導(dǎo)線將 74LS86的第1管腳和74LS00 集成塊的第5 管腳相連。(

13、d) 左邊與非門(mén)的輸入端2A連接第1個(gè)異或門(mén)的輸入端1B，即用導(dǎo)線將74LS86的第2管腳和 74LS00的第4 管腳相連。(e) 左邊與非門(mén)的輸出端2Y連接右邊與非門(mén)的輸入端3A、3B，即分別用導(dǎo)線將 74LS00的第6管腳和第9管腳、第10管腳相連。 (f) 異或門(mén)的輸出端S、 右邊與非門(mén)的輸出端 C連接實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈，即分別用導(dǎo)線將 74LS86的第3管腳、74LS00的第8管腳連接到電平顯示燈F1、F2。(g) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無(wú)誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開(kāi)關(guān)。(b) 當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥

14、到下面，觀察電平顯示燈F1、F2的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端為1；不亮表示輸出端為0 。在表104 中記錄 S 和 C 的值。(c) 當(dāng)輸入端A 和B為01時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到下面，K2 撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表104中記錄S和C的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1 撥到上面，K2 撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表104中記錄S和C的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11時(shí)，即把開(kāi)關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表104中記錄S和C的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，收拾好實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材。六、注意事項(xiàng)(1) 實(shí)驗(yàn)前需要做充分的準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告。無(wú)預(yù)習(xí)報(bào)告者不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。(2) 放置集成塊74LS86與74LS00時(shí)，應(yīng)將它們的半圓形缺口標(biāo)志與集成塊插座的半圓形缺口標(biāo)志對(duì)齊。 插拔集成塊應(yīng)在斷電狀態(tài)下進(jìn)行。(3) 74LS86與74LS00集成塊的電源與地線不能接反或者接錯(cuò)。(4) 在實(shí)驗(yàn)連線中、檢查實(shí)驗(yàn)連線時(shí)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后拆線時(shí)，均應(yīng)切斷實(shí)驗(yàn)箱的電源，在斷電狀態(tài)下