实验十三集成门电路逻辑功能转换及测试
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3.1 集成门电路的逻辑变换及应用一、实验目的1.进一步熟悉数字逻辑实验箱和双踪示波器的使用方法。
2. 掌握(TTL)集成与非门的逻辑功能及其测试方法。
3. 掌握由(TTL)集成与非门组成其它逻辑门电路的方法并测试其功能。
4. 理解门电路对数字信号传输的控制作用。
5. 进一步理解集成与非门逻辑电路的设计过程。
6. 学习查阅集成电路器件手册,熟悉集成与非门的外形和管脚。
二、实验任务(建议学时:2学时)(一)基本实验任务1. 熟悉数字逻辑实验箱中各种装置。
如逻辑开关、单脉冲发生器、连续脉冲发生器、发光二极管信号灯等。
2. 利用数字逻辑实验箱,采取正确的实验方法、设计合理的数据表格,验证集成门电路的逻辑功能,并会检测其好坏。
3. 利用数字逻辑实验箱,采取正确的实验方法、设计合理的数据表格,验证由集成与非门组成的其它逻辑门电路的逻辑功能。
4. 利用数字逻辑实验箱,采取正确的实验方法,测试由集成与非门组成的控制门的功能。
(二)扩展实验任务用集成与非门构成一个三人抢答电路,并利用数字逻辑实验箱验证其功能。
三、基本实验条件(一)仪器仪表1. 数字逻辑实验箱1台2. 双踪示波器1台3. 数字万用表1台(二)器材器件1. 二输入4与非门74LS002块1块2. 四输入2与非门74LS20四、实验原理(一)基本实验任务与非门是一种应用最为广泛的基本逻辑门电路。
本实验使用的集成与非门为TTL系列双列直插式的74LS00和74LS20。
双列直插式集成电路的管脚判别方法是:芯片的一端有一个内凹的缺口,如果缺口向左,管脚分成上、下两排,则下排最左边为管脚1(有的芯片上加“·”标注),按逆时针方向编号依次增加,上排最左边为编号最大的管脚。
集成门电路的管脚排列见附录。
以二输入4与非门74LS00为例,它表示该芯片上有4个二输入端的与非门,各与非门相互独立,但是工作电源和地是公共的。
1. 利用逻辑代数的基本运算法则,可以用与非的逻辑关系实现“与”、“非”、“或”、“或非”、“异或”、“同或”等逻辑运算,即可以用与非门组成其它逻辑门电路。
集成逻辑门电路逻辑功能的测试实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和测试常见集成逻辑门电路的逻辑功能,包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。
通过实际操作和测量,掌握逻辑门电路的工作原理和特性,提高对数字逻辑电路的分析和设计能力。
二、实验原理1、逻辑门电路的基本概念逻辑门是实现基本逻辑运算的电子电路,常见的基本逻辑运算有与、或、非等。
与门的逻辑功能是当所有输入都为高电平时,输出才为高电平;或门的逻辑功能是只要有一个输入为高电平,输出就为高电平;非门的逻辑功能是输出与输入相反。
2、集成逻辑门电路的特点集成逻辑门电路是将多个逻辑门集成在一个芯片上,具有体积小、可靠性高、性能稳定等优点。
常见的集成逻辑门电路有 TTL 系列(如74LS00、74LS08 等)和 CMOS 系列(如 CD4011、CD4071 等)。
3、逻辑门电路的逻辑表达式和真值表逻辑表达式是用逻辑运算符表示逻辑门输入与输出之间关系的数学表达式,真值表则是列出所有可能的输入组合及其对应的输出值。
通过分析逻辑表达式和真值表,可以清晰地了解逻辑门电路的逻辑功能。
三、实验设备和器材1、数字电路实验箱2、集成逻辑门芯片(74LS00、74LS08、74LS04、74LS10、74LS20、74LS86 等)3、示波器4、直流电源5、导线若干四、实验步骤1、熟悉实验设备和芯片引脚功能首先,仔细观察数字电路实验箱的布局和功能,了解电源开关、插孔、指示灯等的位置和作用。
然后,查看集成逻辑门芯片的引脚图,确定输入引脚、输出引脚和电源引脚。
2、搭建测试电路根据不同逻辑门电路的逻辑功能,在实验箱上使用导线连接芯片引脚和电源、地,构建相应的测试电路。
例如,测试与门 74LS08 时,将两个输入引脚分别连接到两个开关,输出引脚连接到一个指示灯。
3、输入信号并观察输出通过操作开关改变输入信号的电平(高电平或低电平),观察指示灯的亮灭情况,记录输入和输出的逻辑状态。
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。
13集成逻辑门电路的逻辑功能与参数测试解析首先,13集成逻辑门电路的逻辑功能主要包括与门、或门、非门和与非门。
与门(AND gate)是指在所有输入信号都为1时,输出才为1;或门(OR gate)是指只要有一个输入信号为1,输出就为1;非门(NOT gate)是指将输入信号取反得到输出信号;与非门(NAND gate)是指在所有输入信号都为1时,输出为0,其它情况输出为1其次,13集成逻辑门电路的参数测试解析主要包括输入电压范围、输出电压范围、工作电流、功耗以及响应时间等。
输入电压范围是指逻辑门电路能够接受的输入电压的最小和最大值。
一般来说,逻辑门电路应能接受逻辑电平的输入信号,即输入电压大于一些阈值时被认为是逻辑高电平,小于该阈值时被认为是逻辑低电平。
测试时需要逐步增加输入电压,观察输出的变化情况,确定逻辑门电路的输入电压范围。
输出电压范围是指逻辑门电路的输出电压的最小和最大值。
一般来说,逻辑门电路的输出电压应接近标准逻辑电平,即逻辑高电平的输出电压接近供电电压(例如5V),逻辑低电平的输出电压接近地线电压(例如0V)。
测试时需要测量逻辑门电路的输出电压,并与标准逻辑电平进行比较。
工作电流是指逻辑门电路在工作状态下所消耗的电流。
一般来说,逻辑门电路的工作电流应尽量小,以降低功耗和减少发热。
测试时可以使用电流表或万用表测量逻辑门电路的工作电流。
功耗是指逻辑门电路在工作过程中所消耗的功率。
功耗与工作电流相关,功率等于电流乘以电压,因此功耗可以通过测量电流和电压计算得到。
在设计集成逻辑门电路时,需要考虑功耗对系统的影响,尽量降低功耗。
响应时间是指逻辑门电路从输入信号变化到输出信号变化所需的时间。
响应时间越小,表示逻辑门电路的反应速度越快。
测试时可以通过观察输入信号和输出信号的变化情况,并使用示波器等仪器测量响应时间。
综上所述,13集成逻辑门电路的逻辑功能与参数测试解析可以通过测试输入电压范围、输出电压范围、工作电流、功耗和响应时间等来完成。
门电路逻辑功能及测试实验报告门电路逻辑功能及测试实验报告一、实验目的与要求熟悉门电路逻辑功能,并掌握常用的逻辑电路功能测试方法。
熟悉RXS-1B数字电路实验箱。
二、方法、步骤1. 实验仪器及材料1) RXS-1B数字电路实验箱 2) 万用表 3) 器件74LS00 四2输入与非门1片 74LS86 四2输入异或门1片2. 预习要求1) 阅读数字电子技术实验指南,懂得数字电子技术实验要求和实验方法。
2) 复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
3) 熟悉所用集成电路的外引线排列图,了解各引出脚的功能。
4) 学习RXB-1B数字电路实验箱使用方法。
3. 说明用以实现基本逻辑关系的电子电路通称为门电路。
常用的门电路在逻辑功能上有非门、与门、或门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。
非逻辑关系:Y=A 与逻辑关系:Y=AB 或逻辑关系:Y=AB 与非逻辑关系:Y=AB 或非逻辑关系:Y=AB 与或非逻辑关系:Y=ABCD 异或逻辑关系:Y=AB三、实验过程及内容任务一:异或门逻辑功能测试集成电路74LS86是一片四2输入异或门电路,逻辑关系式为1Y=1A⊕1B,2Y=2A⊕2B,3Y=3A⊕3B,4Y=4A⊕4B,其外引线排列图如图1.3.1所示。
它的1、2、4、5、9、10、12、13号引脚为输入端1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B,3、6、8、11号引脚为输出端1Y、2Y、3Y、4Y,7号引脚为地,14号引脚为电源+5V。
(1)将一片四2输入异或门芯片74LS86插入RXB-1B数字电路实验箱的任意14引脚的IC空插座中。
(2)按图1.3.2接线测试其逻辑功能。
芯片74LS86的输入端1、2、4、5号引脚分别接至数字电路实验箱的任意4个电平开关的插孔,输出端3、6、8分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意3个发光二极管的插孔。
14号引脚+5V接至数字电路实验箱的+5V电源的'“+5V”插孔,7号引脚接至数字电路实验箱的+5V电源的“⊥”插孔。
门电路逻辑功能测试与逻辑变换实验报告一、实验内容1、使用数字电路实验箱。
2 、静态和动态测试与非门74LS00 的逻辑功能。
(动态测量与非门逻辑功能提供的脉冲信号频率 f=1KHz~1MHz )3 、测试与非门74LS00 的基本参数。
与非门的基本参数有输出高电平UOH 、输出低电平UOL 、输入高电平电流IIH 、输入低电平电流IIL 、平均传输时间Tp (利用 5MHz 的脉冲信号测量)、开门电平Uon 和关门电平Uoff (利用示波器 XY 模式测量)。
4 、逻辑变换:用4 个两输入与非门组成1 个两输入异或门二、实验原理1、74LS00的原理引脚图:功能表如图:即有0出1,全1出0;2、测试门电路逻辑功能的两种方法静态测试法:给门电路输入端加固定高、低电平,用万用表、发光二极管等测输出电平动态测试法:给门电路输入端加一串脉冲信号,用示波器观测输入波形与输出波形的关系3、与非门74LS00 的基本参数(1)输出高电平VOH和输出低电平VOLVOH是指与非门一个以上的输入端接低电平或接地时,输出电压的大小。
此时门电路处于截止状态。
如输出空载,VOH必须大于标准高电平(VSH=2.4V),一般在3.6V左右。
当输出端接有拉电流负载时,VOH将降低。
VOL是指与非门的所有输人端均接高电平时,输出电压的大小。
此时门电路处于导通状态。
如输出空载,VOL必须低于标准低电平(VSL=0.4V),约为0.1V左右。
接有灌电流负载时,VOL将上升(2)低电平输入电流IILIIL是指当一个输入端接地,而其他输入端悬空时,输入端流向接地端的电流,又称为输入短路电流。
IIL的大小关系到前一级门电路能带动负载的个数。
(3)高电平输入电流IIHIIH是指当一个输入端接高电平,而其他输入端接地时,流过接高电平输入端的电流,又称为交叉漏电流。
它主要作为前级门输出为高电平时的拉电流。
当IIH太大时,就会因为“拉出”电流太大,而使前级门输出高电平降低。
门电路逻辑功能及测试实验报告实验目的:1、理解门电路逻辑功能的基本知识和实现方法;2、掌握门电路逻辑功能测试实验的方法和步骤;3、培养实验操作能力和实验数据处理能力。
实验原理:门电路是逻辑电路的基础,其逻辑功能有常用的与门、或门、非门等。
门电路具有输入端和输出端,输入端接受信号,输出端输出运算结果。
门电路由电子器件组成,一般常用的是晶体管。
门电路的测试方法主要是通过检测输入和输出的电平状态,以及关键节点其它信号状态变化。
可以通过观察电压电流示波图、结合实测数据进行逻辑功能的验证。
实验器材和连接图:1、集成电路芯片:7400 门电路。
2、直流电源。
3、万用表。
4、示波器。
5、面包板、电缆、电阻等辅助器材。
实验步骤:1、按照连接图搭建门电路实验线路;2、开启直流电源,测试电路各个节点的电压、电流值,并记录数据;3、输入不同的高低电平信号,观察输出端的电平状态变化;4、观察电压电流示波图,验证门电路的逻辑功能;5、根据实测数据,分析电路中可能出现的故障原因和处理办法。
实验结果:在本次门电路测试实验中,我们按照实验步骤搭建好了门电路实验线路,开启直流电源,测试了电路各节点的电压、电流值,并记录了数据。
在输入不同的高低电平信号时,观察输出端的电平状态变化,发现门电路具有良好的逻辑功能。
通过观察电压电流示波图,验证了门电路的逻辑功能。
在实验中,我们还发现电路中可能存在的故障原因和处理办法。
实验结论:本次门电路测试实验,通过搭建门电路实验线路、开启直流电源、测试电路各节点的电压、电流值、记录数据,验证了门电路的逻辑功能。
本次实验对我们加深了对门电路逻辑功能和测试实验的认识和理解,提高了我们的实验操作能力和实验数据处理能力。
实验题目集成门电路逻辑功能测试与应用(3学时)(精选五篇)第一篇:实验题目集成门电路逻辑功能测试与应用(3学时) 实验题目集成门电路逻辑功能测试与应用(3学时)一、实验目的:1.掌握各种常用集成门电路逻辑符号、型号、管教排列及功能。
2.了解集成门电路使用中应注意的问题。
二、预备知识:1.查阅手册,确定实验用门电路的型号、名称,画出外管脚排列图,列出功能表。
2.查阅TTL集成门电路、CMOS集成门电路使用中的注意事项。
3.完成预习报告。
三、实验要求:1.集成门电路逻辑功能,包括TTL逻辑与CMOS逻辑的与门、或门、与非门和三态门。
2.用集成与非门组成信号检测电路,要求:控制信号为0时,信号灯亮,无信号输出;控制信号为1时,信号灯灭,有信号输出。
3.用三态门组成多路信号控制电路。
4.完成实验报告,要求:①画出常用集成逻辑门电路的逻辑电路图、外管脚排列图,列写其功能表。
②列表整理并总结集成门电路的逻辑功能。
③总结TTL逻辑和CMOS逻辑集成门电路的特点及使用注意事项。
④回答思考题。
四、思考题:1.集成与非门多余的输出端应如何处理?2.集成与或非门多余的输入端应如何处理?3.怎样理解TTL与非门输入端悬空相当于高电平的结论?从TTL 的工作原理方面简单叙述。
第二篇:集成门电路功能测试实验报告集成门电路功能测试实验报告一、实验预习1、逻辑值与电压值2、常用逻辑门电路逻辑功能及其测试方法。
3、硬件电路基础实验箱得结构、基本功能与使用方法。
二、实验目得测试集成门电路得功能三、实验器件集成电路板、万用表四、实验原理 TTL 与非门74LS00 得逻辑符号及逻辑电路: 双列直插式集成与非门电路CT74LS00:数字电路得测试:常对组合数字电路进行静态与动态测试,静态测试就是在输入端加固定得电平信号,测试输出壮态,验证输入输出得逻辑关系.动态测试就是在输入端加周期性信号,测试输入输出波形,测量电路得频率响应。
常对时序电路进行单拍与连续工作测试,验证其状态得转换就是正确。
集成门电路逻辑功能的测试
集成门电路(如AND、OR、NOT、NAND、NOR等)的测
试需要考虑以下因素:
1. 信号测试:测试输入信号的各种情况,包括正常输入、最大输入、最小输入、电压干扰、电磁干扰等。
2. 时序测试:测试电路的各个部分是否按时序工作,如输入延迟、输出延迟、时钟信号频率等。
3. 功耗测试:测试电路在不同输入条件下的功耗是否符合标准,以确保电路的能耗符合要求。
4. 边界测试:测试电路在边界情况下的工作效果,如输入电压边界、输出电压边界等。
5. 稳定性测试:测试电路的稳定性,例如研究电路是否容易产生振荡或震荡现象,以确保电路的正常工作。
6. 集成测试:测试集成门电路与其它电路之间的互动,并确保它们能够正确地协同工作。
以上这些测试都需要在模拟器或者实验箱中进行复杂而精细的测试。