实验一 基本逻辑门电路实验(精选)

一、实验目的1. 理解并掌握基本逻辑门的工作原理和逻辑关系；2. 掌握组合逻辑电路的设计方法；3. 熟悉常用逻辑门电路的符号和特性；4. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验环境1. 实验设备：数字电路实验箱、万用表、逻辑分析仪、计算机等；2. 实验软件：Multisim、Proteus等电路仿真软件。

三、实验内容1. 与门、或门、非门实验（1）实验目的：验证与门、或门、非门的逻辑功能，熟悉其输入输出关系。

（2）实验步骤：① 按照电路图连接与门、或门、非门电路；② 使用开关控制输入端，观察输出端电平变化，记录实验数据；③ 分析实验结果，验证逻辑关系。

2. 与非门、或非门、异或门实验（1）实验目的：验证与非门、或非门、异或门的逻辑功能，熟悉其输入输出关系。

（2）实验步骤：① 按照电路图连接与非门、或非门、异或门电路；② 使用开关控制输入端，观察输出端电平变化，记录实验数据；③ 分析实验结果，验证逻辑关系。

3. 组合逻辑电路设计实验（1）实验目的：设计一个组合逻辑电路，实现特定功能。

（2）实验步骤：① 分析电路功能需求，确定逻辑表达式；② 根据逻辑表达式，设计电路原理图；③ 使用Multisim等仿真软件进行电路仿真，验证电路功能；④ 分析仿真结果，对电路进行优化。

四、实验结果与分析1. 与门、或门、非门实验结果：（1）与门：当输入端均为高电平时，输出端为高电平；当至少有一个输入端为低电平时，输出端为低电平。

（2）或门：当输入端均为低电平时，输出端为低电平；当至少有一个输入端为高电平时，输出端为高电平。

（3）非门：当输入端为高电平时，输出端为低电平；当输入端为低电平时，输出端为高电平。

2. 与非门、或非门、异或门实验结果：（1）与非门：当输入端均为高电平时，输出端为低电平；当至少有一个输入端为低电平时，输出端为高电平。

（2）或非门：当输入端均为低电平时，输出端为高电平；当至少有一个输入端为高电平时，输出端为低电平。

实验一基本逻辑门实验(1)一、实验目的1、通过实验学习掌握Quartus II软件的基本操作流程。

2、通过实验理解全加器电路的设计方法，并掌握在Quartus II软件中通过绘制电路图的形式进行芯片设计的过程。

3、学习Quartus II软件的“仿真”功能。

二、实验步骤1、在“我的电脑”中新建一个目录。

（注意：目录尽量建立在自带的U盘上，以防实验工程被还原）2、打开QuartusII软件，点击菜单中的“File->New Project Wizard”选项，启动新建工程向导程序，新建一个Quartus II工程。

工程文件保存在第1步创建的目录中，工程命名为：“Exp01”。

图1 新建工程向导启动图2 向导开始直接点击“Next”按钮图3 向导第1步，设置工程的路径和工程名向导第2步的设置是向新建工程中导入已经存在的设计文件，这里不用导入所以直接点击“Next”按钮跳过这一步。

向导第3步选择FPGA芯片，这里要按照实验箱上的芯片型号选择：Family选择“Cyclone II”，Available devices 选择“EP2C5T144C8”，其它地方保持默认选择。

图4 向导第3步设置工程用芯片向导程序第4、5步不用做设置，直接点击完成按钮就可以完成工程的建立了。

图5 工程建立完成，Project Navigator出现工程列表3、点击菜单“File->New”选项，打开新建文件窗口，选择“Design Files->Block Diagram/Schematic File”，再点击“OK”按钮，创建一个电路图设计文件。

图6 新建文件窗口4、点击菜单“File->Save As”选项，将新建的电路图设计文件保存在工程目录中，注意：文件名要与工程名保持一致：Exp01.bdf。

图7 新建文件保存图8 文件名与工程名保持一致5、点击设计文件窗口上的“Symbol Tool”工具按钮，如图所示：。

实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试逻辑门电路是数字电子电路中常用的一种电路，用于实现逻辑运算。

逻辑门电路由逻辑门和逻辑门之间的连接组成。

不同的逻辑门具有不同的逻辑功能，如与门、或门、非门等。

下面将对常见的逻辑门电路的逻辑功能和测试方法进行详细介绍。

一、与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它的逻辑功能是输入信号同时为高电平时输出高电平，否则输出低电平。

与门的通用符号是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。

常用的与门有两输入与门、三输入与门等。

测试方法：1.连接电路：将与门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。

2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。

当输入引脚都为高电平时，LED灯应该亮起；否则，LED灯应该熄灭。

二、或门（OR Gate）或门是另一种常见的逻辑门，它的逻辑功能是只要有一个输入信号为高电平，输出就为高电平；只有所有输入信号都为低电平时，输出才为低电平。

或门的通用符号也是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。

测试方法：1.连接电路：将或门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。

2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。

当任意一个输入引脚为高电平时，LED灯应该亮起；否则，LED灯应该熄灭。

三、非门（NOT Gate）非门是较为简单的逻辑门之一，它的逻辑功能是输出与输入相反的电平信号。

非门的通用符号是一个带有一个输入引脚和一个输出引脚的长方形。

测试方法：1.连接电路：将非门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。

2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。

当输入引脚为高电平时，LED灯应该熄灭；否则，LED灯应该亮起。

以上是常见的逻辑门电路的逻辑功能及测试方法。

通过对逻辑门的测试，可以确保电路正常工作并实现所需的逻辑功能。

实验一逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试逻辑门电路是数字电路中最基本的组成单元之一，用于处理和操作二进制信号。

逻辑门电路可以实现布尔逻辑运算，包括与门、或门、非门、异或门等。

本实验将介绍逻辑门电路的基本参数以及逻辑功能测试。

1.逻辑门电路的基本参数：逻辑门电路由多个晶体管和其他电子元件组成，其基本参数包括输入电压范围、输入电流范围、输出电压范围、输出电流范围等。

输入电压范围是指逻辑门电路所需的输入电压范围，超出此范围将无法正常工作。

例如，一个逻辑门电路的输入电压范围为0V到5V，当输入电压小于0V时，逻辑门将会判定为低电平；当输入电压大于5V时，逻辑门将会判定为高电平。

输入电流范围是指逻辑门电路所需的输入电流范围，超出此范围将可能损坏电路。

例如，一个逻辑门电路的输入电流范围为0mA到10mA，当输入电流小于0mA时，逻辑门将会判定为低电平；当输入电流大于10mA 时，逻辑门将会判定为高电平。

输出电压范围是指逻辑门电路输出的电压范围，其值取决于供电电压和逻辑门本身的设计。

例如，一个逻辑门电路的输出电压范围为0V到5V，当输出电压低于0V时，代表逻辑门输出低电平；当输出电压高于5V时，代表逻辑门输出高电平。

输出电流范围是指逻辑门电路输出的电流范围，即逻辑门可以提供的最大电流。

例如，一个逻辑门电路的输出电流范围为0mA到20mA，当输出电流小于0mA时，表示逻辑门提供的电流为零；当输出电流大于20mA 时，逻辑门将无法提供足够的电流。

2.逻辑门电路的逻辑功能测试：为了验证逻辑门电路的逻辑功能，我们可以进行一系列的实验以测试其输入输出关系。

以下是几个常用的逻辑功能测试实验：(1)AND门测试：将AND门的两个输入端分别接入逻辑1和逻辑0信号源，观察输出端的信号变化。

当输入端均为逻辑1时，输出端应为逻辑1；当输入端有一个或两个信号为逻辑0时，输出端应为逻辑0。

逻辑1和逻辑0表示高电平和低电平。

(2)OR门测试：将OR门的两个输入端分别接入逻辑1和逻辑0信号源，观察输出端的信号变化。

实验1 逻辑门电路功能测试实验报告一、实验目的1．熟悉常用逻辑门电路的功能。

2．了解集成电路引脚排列的规律及其使用方法。

二、实验仪器与设备1．数字电路实验箱。

2．数字万用表。

3．集成电路芯片74LS08、74LS32、74LS04、74LS00及74LS86各一片。

三、实验原理1. 三种基本逻辑运算（1）与运算与运算逻辑表达式可以写成Y = A·B、Y= A·B·C、……，与运算的逻辑关系也就是与逻辑。

与逻辑可以用图1-1所示开关电路来理解，它的状态组合见表1-1。

（2）或运算或运算逻辑表达式可以写成Y = A+B、Y = A+B+C、……，或运算的逻辑关系也就是或逻辑。

或逻辑可以用图1-3所示开关电路来理解，它的状态组合见表1-3。

同样，或逻辑开关电路的几种状态组合也可以用真值表来表示其逻辑关系。

在数字电路中，或逻辑的电路符号见图1-4所示。

（3）非运算逻辑表达式是Y=A，非运算的逻辑关系也就是非逻辑。

非逻辑开关电路只有表1-5所示两种状态组合。

同样，非逻辑的真值表和逻辑电路符号如表1-6和图1-6所示。

2. 常用复合逻辑运算几种常用的复合逻辑运算见表1-7所示。

表1-7 常用复合逻辑运算及其电路符号四、实验内容与步骤1．与逻辑功能测试图1-7所示芯片74LS08为四2输入与门。

图中管脚7为接地端，管脚14为电源端，管脚1、2为两个与输入端，它的输出端是管脚3，同样管脚4、5为输入端，管脚6为它的输出端，以此类推。

图1-7 74LS08管脚图（1）打开数字电路试验箱，选择芯片74LS08并按图1-7所示接线，将其中任一门电路的输入端接逻辑开关，它的输出端接发光二极管。

（2）按表1-8要求完成实验，每改变一次输入开关状态，观察并记录输出端的状态。

注意：芯片输入引脚悬空时，输入端为高电平。

输入状态输出状态U A U B Y0 0 00 1 01 0 01 1 10 悬空01 悬空 1悬空0 0悬空 1 1悬空悬空 1表1-8 74LS08功能测试图1-8所示芯片74LS32为四2输入或门。

数字电子技术实验预习
班级学号姓名
实验一基本逻辑门电路
一、简要回答问题：
1．实验室内采用哪一种逻辑？规定的高、低电平电压值分别是多少？2．如何读取实验中所用的集成门电路型号？
3．如何判断集成门电路的引脚序号？
4．本次实验使用了哪几种型号的器件？每个器件的工作电压是多少伏，如何接入？（参见附录C 部分集成电路引脚图）
5．74LS00与74LS02在逻辑功能和引脚排列上有何不同？（参见附录C 部分集成电路引脚图）
6．实验中出现故障，应先检查什么？怎样查？（参见实验视频）
7．使用集成门电路的注意事项有哪些？
8．验证门电路功能，需要用到实验台上的哪些硬件资源和功能？9．组合逻辑设计的步骤是什么？
二、原始数据：
1. 门电路功能验证记录表格［指导书实验内容（1）］
表1-4 验证74LS08与门表1-5 验证74LS32或门
表1-6 验证74LS86异或门
2.实现非门［指导书实验内容（2）］
表2-3 异或门实现非门
3.逻辑设计［指导书实验内容（3），实验前完成设计。

］
①根据设计要求，列真值表
②根据真值表，写逻辑表达式
③化简
④画逻辑图。

基本逻辑门电路实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实际操作，加深对基本逻辑门电路的理解，掌握基本逻辑门电路的工作原理和实验方法，提高实验操作能力和动手能力。

二、实验原理。

1. 与门（AND Gate），当且仅当所有输入端都为高电平时，输出端才为高电平；否则输出端为低电平。

2. 或门（OR Gate），当任一输入端为高电平时，输出端即为高电平；只有当所有输入端都为低电平时，输出端才为低电平。

3. 非门（NOT Gate），输入端为高电平时，输出端为低电平；输入端为低电平时，输出端为高电平。

三、实验器材。

1. 电源。

2. 万用表。

3. 电阻。

4. 开关。

5. 与门、或门、非门芯片。

6. 连线。

四、实验步骤。

1. 将与门、或门、非门芯片分别连接到电源和地线。

2. 将输入端连接到开关和电源，输出端连接到万用表。

3. 分别观察与门、或门、非门的输入输出关系，并记录实验数据。

五、实验结果与分析。

通过实验操作，我们发现与门、或门、非门的工作原理与实验原理一致。

当输入端的电平符合逻辑门的工作原理时，输出端的电平也相应发生变化。

通过实验数据的记录和分析，我们验证了基本逻辑门电路的工作原理，加深了对逻辑门电路的理解。

六、实验总结。

本实验通过实际操作，使我们更加直观地了解了与门、或门、非门的工作原理，掌握了基本逻辑门电路的实验方法和技巧。

同时，也提高了我们的实验操作能力和动手能力，为以后的实验打下了良好的基础。

七、实验改进。

在今后的实验中，可以增加更多类型的逻辑门电路的实验，以进一步加深对逻辑门电路的理解。

同时，可以尝试使用不同类型的电阻和开关，观察对实验结果的影响，提高实验的灵活性和综合能力。

八、参考文献。

1. 《电子技术基础》，XXX，XXX出版社，XXXX年。

2. 《数字电路与逻辑设计》，XXX，XXX出版社，XXXX年。

以上就是本次基本逻辑门电路实验的实验报告，希望通过本次实验能够加深大家对基本逻辑门电路的理解，提高实验操作能力和动手能力。

实验一基本逻辑关系与基本门电路一、实验目的（1）掌握TTL与非门、异或门、或门等输入与输出之间的逻辑关系。

（2）熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

（3）掌握数字电路实验系统仪器的使用方法。

（4）掌握TTL门电路间的相互转换。

（5）掌握用数字表逻辑档检测TTL门电路好坏的方法。

二、实验器材（1）实验仪器：数字电路实验箱、稳压电源、万用表；（2）实验器件：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86、74LS55各一片。

三、实验原理1．基本逻辑关系与基本逻辑门在数字逻辑电路中，研究的主要问题是输入信号的状态和输出信号的状态之间的关系，也就是所谓的逻辑关系，基本逻辑关系有三种，即与、或、非。

几乎所有的电路功能都是这三种逻辑关系的组合。

实现这些基本逻辑关系的电路就是逻辑门，所以最基本的逻辑门是“与门”、“或门”、“非门”。

下面用三种控制指示灯开关电路来分别说明三种基本逻辑关系。

开关的闭合或断开为条件是否具备，灯的亮灭作为事件是否发生，开关和灯之间的因果关系，即为逻辑关系。

实现与逻辑关系的电路称为与门。

最简单的与门可以由二极管和电阻组成。

只有决定一件事情的全部条件都具备了，这件事情才会发生的逻辑关系称作逻辑与，或者称作逻辑乘。

为了便于理解它的含义，来看一个简单的例子。

如图1-1所示，图1-1为一照明电路，灯亮这件事，只有在两个开关A、B同时闭合时，灯Y才会亮，否则灯就不会亮。

如果把开关闭合作为条件，把灯亮作为结果，那么灯亮与开关之间是一种与逻辑关系。

图1-2为它的逻辑符号。

如果用“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开；用“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，则可以得到描述开关与灯亮之间与逻辑关系的图表，如表1-1所示，这种图表称作逻辑真值表，简称为真值表。

表1-1 与逻辑真值表A B Y0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 01由表1-1可知，Y 与A 、B 之间的关系是：只有当A 和B 都是1时，Y 才为1；否则Y 为0。