实验2门电路功能验证.doc

1、数字逻辑与电路实验 学号：123012007xxx 姓名：xxx Email：xxxxxxxxxxxxx 日期：2009 年 月 日 1 仿真实验二 逻辑门电路功能测试 一、实验目的 1. 进一步学习 Multisim2001 软件的正确使用方法 2. 熟悉逻辑门电路的逻辑功能及其测试方法 3. 掌握建立测试条件和选用测试仪器的方法 4. 掌握正确使用测试仪器技能 二、实验所用仪器设备（本实验使用 multisim2001 中的虚拟仪器） 1万用表 2直流稳压电源 3数字电路实验板 4. 双踪示波器 三、实验说明 （1）测试用输入的逻辑信号源有如下几种方法可供选择： 虚拟仪器库中的字信号发生器

2、（word Generator） ； 应用元器件库中的电源 VCC、地 GND 和基本元件（basic）快捷键菜单 中的单刀双掷开关 switch（SPDT）构建逻辑信号发生器； 用于连续逻辑信号输入的信号源有：虚拟仪器库中函数信号发生器 （Function Generator）和元器件库的信号源（sources）快捷键菜单中 的时钟源（clock sources）和脉冲电压源（pulse voltage sources）等。 （2）指示被测电路输出逻辑信号的设备有如下几种可供选择： 元器件库的指示器（indicators）快捷键菜单中的探测器（PROBE） ； 元器件库的指示器（indica

3、tors）快捷键菜单中的电压表和电流表； 元器件库的指示器（indicators）快捷键菜单中的数码显示器（HEX DISPLAY） 元器件库的二极管（diodes）快捷键菜单中的 LED； 虚拟仪器库中的万用表（multimeter） 、示波器（oscilloscope） 、逻 辑分析仪（logic analyzer）等。 四、实验内容 1. 基本命题 （1）在 Multisim2001 实验平台上构建测试电路，测量集成门电路 7420，4082，4030，74125 的逻辑功能； （2）测量 7404 中每个门的平均传输时间 tpd，设每个门的 tpd 相同。 数字逻辑与电路实验 学号：1

4、23012007xxx 姓名：xxx Email：xxxxxxxxxxxxx 日期：2009 年 月 日 2 2. 扩展命题 请应用 “与 门”、 “或门”、 “与非门”、 “或非门”、 “异或门”中的任意一种逻辑门，设 计一个闸门电路，达到用逻辑信号控制数据传输通道的通与断，并自选测试仪器 验证之。 五、实验步骤 1. 查询 7420，4082，4030，74125 的逻辑功能 （1）通过 Multisim2001 的帮助文件（选中器件符号按 F1 键）查阅相关资 料； （2）列出上述各集成电路的名称； 例如：4071 为 四 2 输入或门 7420 为二 4 输入与非门 4082 为二 4

5、 输入与门 4030 为四 2 输入异或门 74125 为四 2 输入三态门 （3）制表列出各集成门电路中每个引脚的功能 例如：4071 各引脚的功能如表 1 所列。 表 1 4071 为 四 2 输入或门 Quad 2-In OR 引脚 功 能 引脚 功 能 1 A 门输入端 8 C 门输入端 2 A 门输入端 9 C 门输入端 3 A 门输出端 10 C 门输出端 4 B 门输出端 11 D 门输出端 5 B 门输入端 12 D 门输入端 6 B 门输入端 13 D 门输入端 7 接地（GND） 14 接电源（Vcc） 表 1 7420 为二 4 输入与非门 引脚 功 能 引脚 功 能 1

6、 A 门输入端 8 B 门输出端 2 A 门输入端 9 B 门输入端 3 悬空 10 B 门输出端 4 A 门输出端 11 悬空 数字逻辑与电路实验 学号：123012007xxx 姓名：xxx Email：xxxxxxxxxxxxx 日期：2009 年 月 日 3 5 A 门输入端 12 B 门输入端 6 A 门输出端 13 B 门输入端 7 接地（GND） 14 接电源（Vcc） 表 1 4082 为二 4 输入与门 引脚 功 能 引脚 功 能 1 A 门输出端 8 悬空 2 A 门输入端 9 B 门输入端 3 A 门输入端 10 B 门输入端 4 A 门输入端 11 B 门输入端 5 A

7、 门输入端 12 B 门输入端 6 悬空 13 B 门输出端 7 接地（GND） 14 接电源（Vcc） 表 1 4030 为四 2 输入异或门 引脚 功 能 引脚 功 能 1 A 门输入端 8 C 门输入端 2 A 门输入端 9 C 门输入端 3 A 门输出端 10 C 门输出端 4 B 门输出端 11 D 门输出端 5 B 门输入端 12 D 门输入端 6 B 门输入端 13 D 门输入端 7 接地（GND） 14 接电源（Vcc） 74125 为四 2 输入三态门 引脚 功 能 引脚 功 能 1 A 门使能端 8 C 门输出端 2 A 门输入端 9 C 门输入端 3 A 门输出端 10

8、C 门使能端 4 B 门使能端 11 D 门输出端 5 B 门输入端 12 D 门输入端 6 B 门输出端 13 D 门使能端 7 接地（GND） 14 接电源（Vcc） 数字逻辑与电路实验 学号：123012007xxx 姓名：xxx Email：xxxxxxxxxxxxx 日期：2009 年 月 日 4 2构建测试电路，画出测试电路图，列表记录测试数据。 （1）从元器件库的 TTL 快捷键菜单中选择要测试的集成电路型号，再选择 逻辑信号源和输出指示设备，然后连接成测试电路。 例如：4030 的测试电路如图 1 所示。 （2）分别在门电路的输入端输入所有可能逻辑组合，同时观察其对应输出 状态

9、并列表记录之。 ：4030 中一个门的实验数据记录如表 2 所列。 图 1 4071 逻辑功能测试电路 （3）分析实验数据，判别逻辑功能。 该实验数据表明：两个输入端不同时输出为 1，否则为 0 3. 测量门电路的平均传输时间。 （1）按如下图连接电路； 表 2 输入 输出 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 数字逻辑与电路实验 学号：123012007xxx 姓名：xxx Email：xxxxxxxxxxxxx 日期：2009 年 月 日 5 （2）用示波器测量电路的振荡波形的周期 T T=200ns （3）该门电路的平均延时时间可由下式获得 52 1=)+(21=TttpdHLpd 六、思考题： （1）如何应用实验手段判别一个未知型号的集成门电路的逻辑功能。 数字逻辑与电路实验 学号：123012007xxx 姓名：xxx Email：xxxxxxxxxxxxx 日期：2009 年 月 日 6 通过几个双刀双置开关，与一个判定电流时否通过的小灯泡，几个开关不断 组合查看灯泡的亮暗 （2）请说明测量门电路的平均传输时间的工作原理。 七、总结（包括实验过程的体会、心得和实验教与学之间还需改进的内容）