門(mén)電路邏輯功能及測(cè)試 完成版

1、實(shí)驗(yàn)一 門(mén)電路邏輯功能及測(cè)試 計(jì)算機(jī)一班 組員：2014217009趙仁杰 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉門(mén)電路的邏輯功能、邏輯表達(dá)式、邏輯符號(hào)、等效邏輯圖。2. 掌握數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱及示波器的使用方法。3、學(xué)會(huì)檢測(cè)基本門(mén)電路的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料1、儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱2. 器件：74LS00 二輸入端四與非門(mén) 2片74LS20 四輸入端雙與非門(mén) 1片74LS86 二輸入端四異或門(mén) 1片三、預(yù)習(xí)要求1. 預(yù)習(xí)門(mén)電路相應(yīng)的邏輯表達(dá)式。2. 熟悉所用集成電路的引腳排列及用途。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)前按數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱使用說(shuō)明書(shū)先檢查電源是否正常，然后選擇實(shí)驗(yàn)用的集成塊芯片插

2、入實(shí)驗(yàn)箱中對(duì)應(yīng)的IC座，按自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)接線圖接好連線。注意集成塊芯片不能插反。實(shí)驗(yàn)中改動(dòng)接線須先斷開(kāi)電源，接好線后再通電實(shí)驗(yàn)。每個(gè)芯片的電源和GND引腳，分別和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的+5V 和“地（GND）”連接。芯片不給它供電，芯片是不工作的。用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的邏輯開(kāi)關(guān)作為被測(cè)器件的輸入。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，則改變器件的輸入電平。開(kāi)關(guān)向上，輸入為1，開(kāi)關(guān)向下，輸入為0。 將被測(cè)器件的輸出引腳與實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電平指示燈連接。指示燈亮表示輸出電平為1，指示燈滅表示輸出電平為0。1.與非門(mén)電路邏輯功能的測(cè)試（1）選用雙四輸入與非門(mén)74LS20一片，插入數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱中對(duì)應(yīng)的IC座，按圖1.1接線、輸入端1、2、4、5、分別接到K1

3、K4的邏輯開(kāi)關(guān)輸出插口，輸出端接電平顯示發(fā)光二極管D1D4中任意一個(gè)。注意：芯片74LS20的14號(hào)引腳要接試驗(yàn)箱下方的+5V電源，7號(hào)引腳要接試驗(yàn)箱下方的地（GND）。用萬(wàn)用表測(cè)電壓時(shí)，萬(wàn)用表要調(diào)到直流20V檔位，因?yàn)樾酒拥碾娫词侵绷?5V。輸入輸出1(k1)2(k2)4(k3)5(k4)Yzhe電壓值（v）zhi（V）HHHHL0.16LHHHH4.38LLHHH4.38LLLHH4.38LLLLH4.38表1.1圖 1.1 （2）按表1.1的狀態(tài)改變邏輯開(kāi)關(guān)的值，分別測(cè)出邏輯狀態(tài)及輸出電壓。2. 異或門(mén)邏輯功能的測(cè)試（1）選二輸入四異或門(mén)電路74LS86，按圖1.2接線，輸入端1、2、

4、4、5接邏輯開(kāi)關(guān)(K1K4)，輸出端A、B、Y接電平顯示發(fā)光二極管。注意：芯片74LS86的14號(hào)引腳要接試驗(yàn)箱下方的+5V電源，7號(hào)引腳要接試驗(yàn)箱下方的地（GND）。 圖 1.2（2）按表1.2的狀態(tài)，撥動(dòng)邏輯開(kāi)關(guān)，將輸出值的結(jié)果填入表中。表1.2輸入輸出1(K1)2(K2)4(K3)5(K4)ABY電壓（V）LHHHHLLLHHHHLLLHHLLLLLHHLHLLHHLLLHHHLHLHHL0.663.490.713.483.480.723. 邏輯電路的邏輯關(guān)系測(cè)試表1.3輸入輸出ABYLLHHLHLHHHLL（1）圖1.3中需要用到兩片74LS00芯片。圖1.4中也需要用到兩片74LS0

5、0芯片。其中虛線框內(nèi)是第一片74LS00芯片部分，虛線框外的是第二片74LS00芯片部分。用兩片74LS00芯片，分別按圖1.3，1.4接線，將輸入輸出邏輯關(guān)系分別填入表1.3、表1.4中。A、B接實(shí)驗(yàn)箱下方的邏輯開(kāi)關(guān)。輸出Y接實(shí)驗(yàn)箱上方的電平顯示發(fā)光二極管。 注意：兩片74LS00芯片的14號(hào)引腳都要接實(shí)驗(yàn)箱下方的+5V電源，7號(hào)引腳都要接實(shí)驗(yàn)箱下方的地（GND）。圖 1.3表1.4輸入輸出ABYZLLHHLHLHHHHLLLLH圖 1.4（2）寫(xiě)出上面兩個(gè)電路對(duì)應(yīng)的輸出量的邏輯表達(dá)式，并畫(huà)出等效邏輯圖。4. 利用與非門(mén)控制輸出（1）用一片74LS00按圖1.5接線，1號(hào)引腳接實(shí)驗(yàn)箱左下方的

6、脈沖源輸出孔，將頻率檔位調(diào)到1KHZ位置。 2號(hào)引腳接一邏輯開(kāi)關(guān)，將Y輸出（3號(hào)引腳）送到示波器上，用示波器觀察Y輸出脈沖的波形。理解S對(duì)Y的控制作用。記錄下，當(dāng)S=1時(shí)，波形的特點(diǎn)是：與1號(hào)引腳波形反相。當(dāng)S=0時(shí)，波形的特點(diǎn)是：一條Y=1的線段。 圖1.5注意：芯片74LS00的14號(hào)引腳要接試驗(yàn)箱下方的+5V電源，7號(hào)引腳要接試驗(yàn)箱下方的地（GND）。示波器的電源開(kāi)關(guān)在左下方，信號(hào)送到CH1通道上，對(duì)應(yīng)的示波器上CH1通道按鍵要按下。也可以同時(shí)將兩個(gè)信號(hào)分別送到CH1和CH2上，這時(shí)CH1和CH2通道按鍵都要按下。最后按下示波器右上方的“autoset”按鍵，稍等片刻就可以在示波器的屏幕

7、上看到對(duì)應(yīng)的脈沖波形了。通過(guò)旋轉(zhuǎn)頻率調(diào)節(jié)旋鈕，可以增大或者減小實(shí)際輸出脈沖的頻率值。（2）將1號(hào)引腳和Y輸出用兩個(gè)探頭分別連接到示波器的CH1和CH2通道上，用示波器進(jìn)行觀察兩個(gè)波形的高低變化特點(diǎn)。記錄下示波器上的兩種波形。如果1號(hào)引腳的波形如下圖所示，請(qǐng)畫(huà)出與之對(duì)應(yīng)的Y輸出端的波形圖。 1號(hào)引腳的波形： Y輸出端的波形：根據(jù)圖1.5寫(xiě)出輸出Y的函數(shù)表達(dá)式，分析根據(jù)表達(dá)式得到的結(jié)果和示波器顯示的結(jié)果是否一致。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 按各步聚要求填表并畫(huà)邏輯圖。2. 回答問(wèn)題。（1）怎樣判斷門(mén)電路邏輯功能是否正常？答：門(mén)電路功能正常與否的判斷：1）按照門(mén)電路功能，根據(jù)輸入和輸出，列出真值表。2）按真值表輸入電平，查看它的輸出是否符合真值表。3）所有真值表輸入狀態(tài)時(shí)，它的輸出都是符合真值表，則門(mén)電路功能正常；否則門(mén)電路功能不正常。（2）與非門(mén)一個(gè)輸入接連續(xù)脈沖，其余端什么狀態(tài)時(shí)允許脈沖通過(guò)？什么狀態(tài)時(shí)禁止脈沖通過(guò)？答：與非門(mén)的邏輯特點(diǎn)：只有當(dāng)全部輸入端都處于高電平時(shí)，輸出才呈現(xiàn)低電平；只要有一個(gè)輸入端處于低電平，輸出端就輸出高電平。若要輸出高電平，一個(gè)輸入端輸入連續(xù)脈沖，其余端接低電平。若要禁止脈沖輸出，其余端接高電平。（3）異或門(mén)又稱(chēng)可控反相門(mén)