实验一门电路逻辑功能及测试(仿真)

实验四 门电路逻辑功能的测试

一 实验目的

（1）学习门电路的功能测试方法

（2）熟悉Multisim10的数字逻辑功能的显示方法及单刀双掷开关的应用。

二 实验内容

（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，实验电路如图1所示，将实验结果记录于表1中；

X12.5 V

X22.5 V X32.5 V

VCC5VGNDU2B74LS86N=1U2A74LS86N=1U2C74LS86N=1V13 V J1Key = AJ2Key = BJ3Key = CJ4Key = D1230460587

图1

【注】电路图中出现了数字电源（VccVss等）和数字地（GND），它们可以不予连接，但实验室调入电路中式必要的，它们默认与数字器件的电源和地连接。另外，开关控制键的修改可以双击之，在弹出的窗口中修改。

A B C D X1 X2 X3

0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 1 1

0 0 1 0 0 1 1

0 0 1 1 0 0 0

0 1 0 0 1 0 1

0 1 0 1 1 1 0

0 1 1 0 1 1 0

0 1 1 1 1 0 1

1 0 0 0 1 0 1

1 0 0 1 1 1 0

1 0 1 0 1 1 0

1 0 1 1 1 0 1

1 1 0 0 0 0 0

1 1 0 1 0 1 1

1 1 1 0 0 1 1

1 1 1 1 0 0 0

表1 (表中1表示灯亮，0表示灯灭。下同)

（2）测试用与非门达成的逻辑功能电路：电路图如图2所示，自己拟定表格记录实验数据于实验报告中； U1A74LS00D&U1B74LS00D&U1C74LS00D&U1D74LS00D&U2A74LS00D&X14.5 V

X24.5 V X34.5 V X44.5 V

X54.5 V J1Key = AJ2Key = BVCC5VVCC03478956

实验一 门电路逻辑功能及测试

一、实验目的

1、熟悉门电路逻辑功能。

2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。

二、实验仪器及材料

1、双踪示波器

2、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、预习要求

1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。

2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。

3、了解双踪示波器使用方法。

四、实验内容

实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常，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。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。试验中改动接线须先断开电源，接好线后在通电实验。

1、测试门电路逻辑功能。

（1）选用双输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图

连接电路，输入端接S1~S4(电平开关输入插口)，输

出端接电平显示发光二极管（D1~D8任意一个）。

（2）将电平开关按表1.1置位，分别测出电压及逻辑状态。（表1.1）

输入 输出

1 2 3 4 Y 电压(V)

H H H H 0 0.11

L H H H 1 4.23

L L H H 1 4.23

L L L H 1 4.23

L L L L 1 4.23 2、异或门逻辑功能测试

（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图接线，输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关，输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。

（2）将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。

表 1.2

3、逻辑电路的逻辑关系

实验1 实验仪器的使用及集成门电路逻辑功能的测试

（一）实验目的

（1）掌握数字逻辑实验箱、示波器的结构、基本功能和使用方法

（2）掌握TTL集成电路的使用规则与逻辑功能的测试方法

（二）实验仪器及器件

（1）实验仪器：数字实验台、双踪示波器、万用表

（2）实验器件：74LS00一片、74LS20一片、74LS86一片、导线若干

（三）实验内容

（1）DZX-1型数字电路实验台功能实验

①利用实验台自带的数字电压/电流表测量实验台的直流电源、16位逻辑电平输出/输入（数据开关）的输出电压。

②将8段阴极与阳极数码显示输入开关分别与16位逻辑电平输出连接，手动拨动电平开关，观察数码显示，并将数码显示屏上的数字对应的各输入端的电平值记录下来。

（2）VP-5566D双踪示波器实验

① 测量示波器方波校准信号

将示波器的标准方波经探头接至X端，观察并记录波形的纵向、横向占的方格数，并计算周期、频率、幅度。

②显示双踪波形

利用实验台上的函数信号发生器产生频率为KHz的连续脉冲并接至示波器X端，示波器的标准方波接至Y端，观察并记录两波形。

(3) 测试与非门的逻辑功能

①将74LS20（4输入2与非门）中某个与非门的输入端分别接至四个逻辑开关，输出端Y接发光二极管，改变输入状态的电平，观察并记录，列出真值表，并写出Y的表达式。

A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

Y abcdefgh a b c d a f b e f g h g e c d(a) 外形图(b) 共阴极(c) 共阳极+VCCabcdefgh②将引脚1接1KHz连续脉冲Vi（即接脉冲信号发生器Q12端口），引脚2接逻辑电平输出，引脚4、5接逻辑电平“1”，用示波器双踪显示并记录引脚1和引脚6端的波形Vi和Vo如下图示（标出电平的幅度值）。

75 实验二 门电路逻辑功能测试

一．实验目的

1. 验证常用TTL集成门电路.

2. 掌握各种门电路的逻辑符号.

3. 了解集成电路的外引线排列及其使用方法.

4. 熟悉TDH-1型数字实验箱的使用。

二. 实验原理和电路

集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件.任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。目前已有门类齐全的集成门电路，例如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”等。虽然，中，大公规模集成门电路相继问世，但组成某一系列时，仍少不了各种门电路。因此，掌握逻辑门的工作原理，熟练，灵活地使用逻辑门是数字技术工作者所必备的基本功之一。

1. TTL门电路

TTL集成电路由于工作速度较高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广，特别对学生进行实验论证，选用TTL电路比较合适。因此，本书大多采用74LS系列TTL 集成电路。它的工作电源电压为５Ｖ0.5Ｖ，逻辑高电平1时≥2Ｖ（即高电平的下限值。空载时一般为3.6V以上），低电平0时≤0.８Ｖ（即低电平的上限值。空载时一般为0.2V以下）。

图1.2.1为2输入“与门 ”，2输入“或门 ”，2输入、4输入“与非门”和反相器的逻辑符号图。它们的型号分别是74 LS08 2输入端四“与门 ”，74 LS32 2输入端四“或门 ”，74 LS00 2输入端四“与非门”，74 LS20 4输入端二“与非门，74LS86“异或门”

和74 LS04六反相器（“反相器”即“非门”）。各自的逻辑表达式分别为：

Ｑ＝Ａ·Ｂ Ｑ＝Ａ＋Ｂ Ｑ＝BA Ｑ＝DCBA Ｑ＝A Ｑ＝A⊕B

（a）与门 （b）或门 （c）与非门 （d）反相器 （e）异或门

图1.2.1 TTL基本逻辑门电路

TTL集成门电路外引脚分别对应逻辑符号图中的输入、输出端。电源和地一般为集成块的两端，如14脚集成电路，则７脚为电源地（GND），14脚为电源正（VCC），其余引脚为输入和输出，如图1.2.2所示。