实验二 基本逻辑门功能测试实验指导

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。

河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 王计花 任课教师 实验名称 实验二 基本门电路逻辑功能的测试 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师一、实验目的（1）掌握常用门电路的逻辑功能，熟悉其外形及引脚排列图。

（2）熟悉三态门的逻辑功能及用途。

（3）掌握TTL 、CMOS 电路逻辑功能的测试方法。

二、实验仪器与元器件（1）直流稳压电源 1台 （2）集成电路74LS00 四2输入与非门 1片 74LS86 四2输入异或门 1片 74S64 4-2-3-2输入与或非门 1片 74LS125 四总线缓冲门（TS ） 1片 CD4011 四2输入与非门1片三、实验内容及步骤1．常用集成门电路逻辑功能的测试在数字实验板上找到双列直插式集成芯片74LS00和74LS86。

按图进行连线。

测试各电路的逻辑功能，并将输出结果记入表中。

门电路测试结果2．测试与或非门74S64的逻辑功能在实验板上找到芯片74S64，实现Y AB CD ＝＋的逻辑功能。

真值表A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 YA B Y （00） Y （86）0 0 0 1 1 0 1 1Y Y &3．用与非门组成其他逻辑门电路 （1）用与非门组成与门电路按图接线，按表测试电路的逻辑功能。

根据测得的真值表，写出输出Ｙ的逻辑表达式。

真值表逻辑表达式：（2）用与非门组成异或门电路按图接线，将测量结果记入表中，并写出输出Y 的逻辑表达式。

真值表逻辑表达式：真值表4．三态门测试（1）三态门逻辑功能测试三态门选用 74LS125将测试结果记入表中。

（2）按图接线。

将测试结果记录表中。

门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路是数字电路中最基本的逻辑电路之一，用于实现逻辑操作。

常见的门电路有与门、或门、非门、异或门等。

每种门电路都有其特定的逻辑功能，以下是各种门电路的功能及测试实验原理：
1. 与门（AND Gate）：
逻辑功能：当所有输入均为高电平时，输出为高电平；否则输出为低电平。

测试实验原理：将多个输入连接到与门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。

通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证与门电路的功能是否正确。

2. 或门（OR Gate）：
逻辑功能：当任意一个输入为高电平时，输出为高电平；所有输入均为低电平时，输出为低电平。

测试实验原理：将多个输入连接到或门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。

通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证或门电路的功能是否正确。

3. 非门（NOT Gate）：
逻辑功能：输入与输出互为反相，即输入为高电平时，输出为低电平；输入为低电平时，输出为高电平。

测试实验原理：将输入连接到非门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。

通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证非门电路的功能是否正确。

4. 异或门（XOR Gate）：
逻辑功能：当输入的个数为奇数个时，输出为高电平；当输入的个数为偶数个时，输出为低电平。

测试实验原理：将多个输入连接到异或门的输入端，将输出端连接到示波器或其他仪器上。

通过改变输入的电平，观察输出的变化，验证异或门电路的功能是否正确。

注意：以上是常见的门电路的逻辑功能及测试实验原理，具体的实验步骤和使用仪器可能会有所不同，实验时应参考具体的实验指导书或教学资料。

基本逻辑门逻辑功能测试实验报告本实验主要是对基本逻辑门的逻辑功能进行测试，通过测试不同门的逻辑功能，掌握基本逻辑门的使用方法，了解它们在电路设计中的应用。

本实验采用了数字电路实验箱和万用表等实验工具，进行实验的设计和测试，最终得到了实验数据和结论。

关键词：基本逻辑门；逻辑功能；测试；电路设计一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解基本逻辑门的种类和原理；2. 掌握基本逻辑门的使用方法；3. 通过测试不同门的逻辑功能，了解它们在电路设计中的应用。

二、实验原理1. 基本逻辑门的种类和原理基本逻辑门包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）、同或门（NOR）和与非门（NAND）。

它们的逻辑功能如下：（1）与门（AND）：当且仅当所有输入都为1时，输出才为1，否则为0。

（2）或门（OR）：当且仅当所有输入都为0时，输出才为0，否则为1。

（3）非门（NOT）：当输入为0时，输出为1；当输入为1时，输出为0。

（4）异或门（XOR）：当且仅当输入不相同时，输出为1，否则为0。

（5）同或门（NOR）：当且仅当所有输入都相同时，输出为1，否则为0。

（6）与非门（NAND）：当且仅当所有输入都为1时，输出为0，否则为1。

2. 基本逻辑门的使用方法基本逻辑门的使用方法如下：（1）与门（AND）：将两个或多个输入接到与门的输入端，将输出接到需要的电路中。

（2）或门（OR）：将两个或多个输入接到或门的输入端，将输出接到需要的电路中。

（3）非门（NOT）：将输入接到非门的输入端，将输出接到需要的电路中。

（4）异或门（XOR）：将两个输入接到异或门的输入端，将输出接到需要的电路中。

（5）同或门（NOR）：将两个或多个输入接到同或门的输入端，将输出接到需要的电路中。

（6）与非门（NAND）：将两个或多个输入接到与非门的输入端，将输出接到需要的电路中。

三、实验设计本实验采用数字电路实验箱和万用表等实验工具，进行实验的设计和测试。

逻辑门功能测试及其应用研究实验报告1. 引言说到逻辑门，可能有的小伙伴觉得这是啥高大上的玩意儿，其实不然，它们就像咱们日常生活中的开关一样，简单却又无处不在。

逻辑门主要有“与”、“或”、“非”这几种，听上去是不是有点像我们日常生活中的选择题？只不过这些门的选择方式稍微复杂点，但没关系，咱们慢慢来，肯定能理解。

1.1 逻辑门的基本概念简单来说，逻辑门就是根据输入信号的不同组合，来决定输出信号的结果。

就像我们在路口的红绿灯，红灯停、绿灯行，没别的意思。

举个例子，假设有个“与”门，只有在A和B两个开关都打开的时候，它的输出才会是“开”，否则就是“关”。

是不是特别简单？而“或”门就更宽松了，只要有一个开关是开的，它就能亮起来。

这些门看似简单，但却是现代电子设备的基础，真是“看似平常，实则深藏玄机”啊。

1.2 实验目的咱们这次实验的目的，简单来说，就是想通过实际操作，搞清楚这些逻辑门是如何工作的。

你别小看这个实验，它不仅能让我们理解基本的逻辑概念，还能培养我们的动手能力，简直是“实践出真知”嘛！而且，这个过程还会让我们明白逻辑门在各种电子设备中的应用，真是一箭双雕啊。

2. 实验过程首先，我们得准备好各种器材，比如电源、逻辑门芯片、万用表，还有一堆连接线。

就像做菜前要把材料备齐一样，不然后面就得忙得不可开交。

接下来，我们按步骤连接电路，这一步可是非常关键，不然就会像是把盐和糖搞混一样，麻烦大了。

接着，我们一个个测试这些逻辑门的功能。

比如，先来测试“与”门。

我们给它输入两个信号，结果是，只有当两个开关都打开时，输出才会亮灯。

哇，真是“万事俱备，只欠东风”！然后是“或”门，它可有意思了，随便一个开关打开，灯就会亮，真是“热闹非凡”啊！最后，测试“非”门时，我们只需要反转输入信号，输出就会恰恰相反，这个有点像我们日常生活中的“翻转”嘛，真是让人忍不住笑出声。

2.1 数据记录与分析实验结束后，我们认真记录每一个测试的结果。

实验二.门电路逻辑功能及测试一.实验目的1.掌握门电路逻辑功能及测试方法2.熟悉数字电路实验装置的使用方法3.熟悉双踪示波器的使用方法二．预习要求1、复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途3、了解双踪示波器和数字电路实验装置三．实验仪器及材料1.数字电路实验装置2.双踪示波器3.数字万用表4.直流稳压电源5.器件：74LS00 74LS86 74LS04四.实验内容及步骤1.TTL与非门逻辑功能测试(1)将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。

(2)将电平开关按表2-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

Vcc(0,1开关) 141 3 y2 ○V图2-1表2-1输入 A 0 0 1 1B 0 1 0 1输出 Y 1 1 1 0 电压 4.9 4.9 4.9 02.TTL 异或门逻辑功能测试(1)将74LS86插入面包板,按图2-2接线,输入端A 、B 接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y 接电平显示LED 的输入插口。

(2)将电平开关按表1-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

(3)写出异或门逻辑函数的表达式Vcc （0，1开关） 14 A1 3B 2图2-27○V 表2-23.逻辑电路的功能测试(1)用法74LS00和74LS04按图2-3接好(2)将输入输出的逻辑信号分别测试填入表2-3中 (3)写出图2-3电路的逻辑表达式ZZE F C D A B 图2-3输 入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1输 出 Y 0 1 1 0 电压 0 4.9 4.9 0表2-34. 利用与非门控制输出将74LS00接线：A 接电平开关输出插口B 接1KHz 脉冲信号用双踪示波器：y1输入端接B 端，观察脉冲信号 y2输入端接输出Z 进行观察（1） A=0 （2） A=1分别记录输入、输出波形，说明与非门的控制作用。

基本门电路的逻辑功能测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过对基本门电路进行逻辑功能测试，掌握基本门电路的逻辑功能及其工作原理。

二、实验器材1.数字电路实验箱2.直流稳压电源3.数字万用表三、实验原理基本门电路是数字电路中最基本的逻辑元件，包括与门、或门、非门等。

它们分别对应着布尔代数中的“与”、“或”、“非”运算。

在数字电路中，这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算，如异或、同或等。

四、实验步骤1.连接与门电路：将两个输入端分别连接到数字电路实验箱上的两个开关上，将输出端连接到数字万用表上。

2.打开第一个开关，记录输出结果。

3.关闭第一个开关，打开第二个开关，记录输出结果。

4.打开两个开关，记录输出结果。

5.重复以上步骤，连接或门和非门电路进行测试。

五、实验结果及分析1.与门电路测试：当两个输入都为高电平时（即两个开关都打开），输出为高电平；当有一个或两个输入为低电平时（即有一个或两个开关关闭），输出为低电平。

这符合与运算的规律。

2.或门电路测试：当两个输入都为低电平时（即两个开关都关闭），输出为低电平；当有一个或两个输入为高电平时（即有一个或两个开关打开），输出为高电平。

这符合或运算的规律。

3.非门电路测试：当输入为高电平时（即开关打开），输出为低电平；当输入为低电平时（即开关关闭），输出为高电平。

这符合非运算的规律。

六、实验结论通过对基本门电路进行逻辑功能测试，我们掌握了与门、或门、非门的逻辑功能及其工作原理。

在数字电路中，这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算，如异或、同或等。

掌握了基本门的工作原理之后，我们可以更好地理解和设计数字电路。

七、实验注意事项1.在连接实验箱之前，确认所有器材已经通电并处于正常工作状态。

2.在进行实验前，检查所有连接是否正确，并确保没有短路情况发生。

3.在进行实验过程中，注意安全操作，避免触碰到带电部分。

实验一：TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20，即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。

其逻辑框图、符号及引脚排列如图2－1(a)、(b)、(c)所示。

(b)（a） (c)图2－1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。

）其逻辑表达式为 Y＝2、TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流ICCL 和高电平输出电源电流ICCH与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。

ICCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。

ICCH是指输出端空截，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。

通常I CCL ＞I CCH ，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。

器件的最大功耗为P CCL ＝V CC I CCL 。

手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。

I CCL 和I CCH 测试电路如图2－2(a)、(b)所示。

[注意]：TTL 电路对电源电压要求较严，电源电压V CC 只允许在＋5V ±10％的范围内工作，超过5.5V 将损坏器件；低于4.5V 器件的逻辑功能将不正常。

(a) (b) (c) (d)图2－2 TTL 与非门静态参数测试电路图(2)低电平输入电流I iL 和高电平输入电流I iH 。

I iL 是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。

在多级门电路中，I iL 相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，因此它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门电路带负载的个数，因此希望I iL 小些。

物理与电子科学系EDA1实验报告实验课题EDA技术及实验班级姓名学号成绩实验日期实验学时实验地点物理系EDA机房任课教师指导老师实验名称实验二门电路逻辑功能的测试实验目的(1)学习门电路的功能测试方法；(2)熟悉Mulsitim 10的数字逻辑功能的显示方法以及单刀双掷开关的应用。

实验要求(1)测试二输入端异或门的组合电路的逻辑功能：用逻辑开关信号作输入，用探测器显示输出信号；(2)测试二输入端与非门的组合电路的逻辑功能；(3)研究R-S触发器：用二输入端与非门塔式R-S触发器。

实验设备及软件环境(1) 个人电脑一台(2) Multisim 10集成开发环境一、实验原理1. 门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间存在一定的逻辑关系，常用门电路见表1。

名称非门二输入与门二输入与非门二输入或门同或门异或门图形符号真值表A F A B F A B F A B F A B F A B F0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 01 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 11 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 11 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0逻辑式F=A F=A·B F=BA F=A+B F=A⊙B F=A⊕B表1常用门电路2. 本次实验是在门电路的输入端输入不同的电压时，表示输入不同的逻辑电平。

输出端输出不同电压，表示输出不同逻辑电平。

测量输入、输出电压变化（灯泡的亮灭）与逻辑电平的对应关系，根据输出电平（灯泡的亮灭，亮为高电平，灭为低电平）与输入电平关系，以确定门电路的逻辑功能。

3.基本RS触发器的电路如图1（a）所示。

它是由两个与非门，按正反馈方式闭合而成，也可以用两个或非门按正反馈方式闭合而成。

图1（b）是基本RS触发器逻辑符号。

定义A门的一个输入端为R d端，低电平有效，称为直接置“0”端，此时S d 端应为高电平；B门的一个输入端为S d 端，称为直接置“1”端，此时R d 端应为高电平。

一、实验目的1. 熟悉门电路的基本逻辑功能，包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。

2. 掌握门电路逻辑功能的测试方法，包括输入信号的选择、输出信号的观测等。

3. 通过实验加深对数字电路原理的理解，提高动手实践能力。

二、实验原理门电路是数字电路的基本单元，它根据输入信号的逻辑关系产生相应的输出信号。

常见的门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。

本实验主要测试以下几种门电路的逻辑功能：1. 与门（AND）：当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平。

2. 或门（OR）：当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号就为高电平。

3. 非门（NOT）：将输入信号的逻辑值取反，即高电平变为低电平，低电平变为高电平。

4. 与非门（NAND）：与门输出信号取反，即当所有输入信号都为高电平时，输出信号为低电平。

5. 或非门（NOR）：或门输出信号取反，即当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号为低电平。

6. 异或门（XOR）：当输入信号不同时，输出信号为高电平；当输入信号相同时，输出信号为低电平。

三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 74LS00（2输入端四与非门）4. 74LS32（2输入端四或门）5. 74LS20（4输入端双与非门）6. 74LS86（2输入端四异或门）7. 示波器四、实验内容与步骤1. 与门测试（1）将74LS00芯片插入实验箱，按照电路图连接好与门电路。

（2）使用万用表测量输入端A和B以及输出端F的电压。

（3）分别将A和B端设置为高电平和低电平，观察F端的输出电压是否符合与门逻辑功能。

2. 或门测试（1）将74LS32芯片插入实验箱，按照电路图连接好或门电路。

（2）使用万用表测量输入端A和B以及输出端F的电压。

（3）分别将A和B端设置为高电平和低电平，观察F端的输出电压是否符合或门逻辑功能。

3. 非门测试（1）将74LS04芯片插入实验箱，按照电路图连接好非门电路。