1、实验一 门电路逻辑功能及测试1、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。二、实验仪器及器件1、示波器；2、实验用元器件：74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片三、实验内容及结果分析实验前检查实验箱电源是否正常。然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v，地线实验箱上备有)。实验中改动接线须先断开电源，接好后再通电实验。1、测试门电路逻辑功能 选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集
2、成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1D8 中的任意一个。 将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。表 1.1A 表1.1B 表1.1A B C D L VA(V) VB(V) VC(V) VD(V) VL(V) A B C D L0 X X X 1 0.024 5.020 5.020 5.020 4.163 0 1 1 1 1X 0 X X 1 5.020 0.010 5.020 5.020 4.163 1 0 1 1 1X X 0 X 1 5.020 5
3、.020 0.001 5.020 4.163 1 1 0 1 1X X X 0 1 5.020 5.020 5.020 0.009 4.163 1 1 1 0 11 1 1 1 0 5.020 5.020 5.020 5.020 0.184 1 1 1 1 0将逻辑电平开关按表1.1A要求加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.1B所示，转换为真值表如表1.1。结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。2、逻辑电路的逻辑关系 用 74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。
4、写出两个电路的逻辑表达式。图 1.2 的逻辑电路表达式 =YAB图 1.3 的逻辑电路表达式 Z表 1.2A 表1.2B 表1.2A B Y VA(V) VB(V) VY(V) A B Y0 0 0 0.005 0.001 0.175 0 0 00 1 1 0.006 5.016 4.131 0 1 11 0 1 5.017 0.001 4.131 1 0 11 1 0 5.017 5.016 0.175 1 1 0表1.3A 表1.3B 表1.3A B Y Z VA(V) VB(V) VY(V) VZ(V) A B Y Z0 0 0 0 0.001 0.004 0.174 0.161 0 0
5、 0 00 1 1 0 0.001 5.015 4.121 0.162 0 1 1 01 0 1 0 5.015 0.001 4.124 0.162 1 0 1 01 1 0 1 5.015 0.015 0.174 4.142 1 1 0 1将逻辑电平开关按表1.2A和表1.3A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.2B和表1.3B所示，转换为真值表如表1.2和表1.3。结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。S分别接高、低电平开关，用示波器观察S对输出脉冲的控制作用。
6、（1）高电平：低电平：（2）高电平：低电平：4、用与非门组成其它门电路并测试验证 组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门 ，画出电路图，测试并填表1.4。YAB 组成异或门： 将异或门表达式转化为与非门表达式；LABAB画出逻辑电路图； 测试并填表1.5。表 1.4A 表1.4B 表1.4A B Y VA(V) VB(V) VY(V) A B Y0 0 1 0.001 0.001 4.160 0 0 10 1 0 0.001 5.017 0.161 0 1 01 0 0 5.017 0.001 0.161 1 0 01 1 0 5.017 5.017 0.161 1 1 0表1.5A 表
7、1.5B 表1.5A B Y VA(V) VB(V) VY(V) A B Y0 0 0 0.005 0.001 0.175 0 0 00 1 1 0.005 5.016 4.131 0 1 11 0 1 5.017 0.001 4.131 1 0 11 1 0 5.017 5.016 0.175 1 1 0将逻辑电平开关按表1.4A和表1.5A的要求分别加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.4B和表1.5B所示，转换为真值表如表1.4和表1.5。结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。5、异或门逻辑功能测试 选二输入四异或门电路74LS8
8、6，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。 将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。表1.6A 表1.6B1 2 4 5 A B Y V1(V) V2(V) V4(V) V5(V) VA(V) VB(V) VY(V)0 0 0 0 0 0 0 0.001 0.003 0.001 0.000 0.164 0、156 0.1621 0 0 0 1 0 1 5.018 0.003 0.001 0.000 4.157 0.155 4.1611 1 0 0 0 0 0 5.018 5.018 0.001 0.000 0.196 0.
9、159 0.1641 1 1 0 0 1 1 5.018 5.018 5.018 0.000 0.199 4.161 4.1631 1 1 1 0 0 0 5.018 5.018 5.018 5.018 0.200 0.191 0.1660 1 0 1 1 1 0 0.001 5.018 0.001 5.018 4.158 4.160 0.187表1.61 2 4 5 A B Y0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 0 11 1 0 0 0 0 01 1 1 0 0 1 11 1 1 1 0 0 00 1 0 1 1 1 0将逻辑电平开关按表1.6A的要求分别加入到IC的输入端，采用数
10、字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.6B所示，转换为真值表如表1.6。结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。思考题： 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?首先，按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。其次，按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。最后，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。 与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？对脉冲信号有何要求？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。 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 X0，Y0 时，输出 S0；当输入 X0，Y1 时，输出 S1。其中，0 代表假，1 代表真。
