实验一门电路逻辑功能及测试实验报告.docx
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门电路逻辑功能与测试实验报告一、引言门电路是数字电子电路中常见的逻辑电路,用于实现布尔逻辑运算和控制功能。
门电路有与门、或门、非门、异或门等多种类型,通过它们的组合可以实现复杂的数字运算和逻辑控制。
本实验旨在通过实际操作和测试,深入了解门电路的逻辑功能和工作原理。
二、实验内容1.与门的测试:使用与门芯片(74LS08),接入两个输入A和B,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
2.或门的测试:使用或门芯片(74LS32),接入两个输入A和B,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
3.非门的测试:使用非门芯片(74LS04),接入一个输入A,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
4.异或门的测试:使用异或门芯片(74LS86),接入两个输入A和B,并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平,观察LED灯的亮灭情况,并记录输入输出的真值表。
三、实验结果与分析1.与门测试结果分析:根据与门输入两个高电平时才输出高电平的特性,可以得到与门的真值表如下:A ,B , Outpu:---:,:---:,:------low , low , lolow , high, lohigh, low , lohigh, high, hig实验测试结果与理论一致,说明与门的逻辑功能正常。
2.或门测试结果分析:根据或门输入两个低电平时才输出低电平的特性,可以得到或门的真值表如下:A ,B , Outpu:---:,:---:,:------low , low , lolow , high, highigh, low , highigh, high, hig实验测试结果与理论一致,说明或门的逻辑功能正常。
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试一.实验目的1.掌握了解TTL系列、CMOS系列外形及逻辑功能。
2.熟悉各种门电路参数的测试方法。
3. 熟悉集成电路的引脚排列,如何在实验箱上接线,接线时应注意什么。
二、实验仪器及材料a)TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b)1)CMOS器件:CC4011 二输入端四与非门 1 片CC4071 二输入端四或门 1片2)TTL器件:74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS02 二输入端四或非门 1 片74LS00 二输入端四与非门 1片74ls125 三态门 1片74ls04 反向器材 1片三.预习要求和思考题:1.预习要求:1)复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2)常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。
3)三态门的功能特点。
4)熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
5)用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2.思考题1)TTL门电路和CMOS门电路有什么区别?2)用与非门实现其他逻辑功能的方法步骤是什么?四.实验原理1.本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录。
2.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。
TTL集成门电路的工作电压为“5V±10%”。
本实验中使用的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路,其管脚识别方法:将TTL集成门电路正面(印有集成门电路型号标记)正对自己,有缺口或有圆点的一端置向左方,左下方第一管脚即为管脚“1”,按逆时针方向数,依次为1、2、3、4············。
如图1—1所示。
具体的各个管脚的功能可通过查找相关手册得知,本书实验所使用的器件均已提供其功能。
图1—13.图1—2分别为基本门电路各逻辑功能的测试方法。
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。
最新实验1逻辑门电路功能测试-实验报告实验目的:1. 理解并掌握基本逻辑门电路的工作原理。
2. 学习如何使用实验设备测试逻辑门电路的功能。
3. 验证不同逻辑门电路的真值表。
实验设备:1. 数字逻辑实验板2. 逻辑门电路元件(如与门、或门、非门等)3. 示波器4. 电源5. 连接线实验步骤:1. 准备实验设备,确保所有设备正常工作。
2. 根据实验要求,设计逻辑门电路,并在实验板上搭建。
3. 连接电源,确保电压稳定且符合逻辑门电路的要求。
4. 使用示波器探头连接到逻辑门的输入和输出端,观察并记录波形。
5. 根据真值表,改变输入信号,逐一测试逻辑门的所有可能输入组合。
6. 记录每个输入组合下的输出结果,并与理论值进行对比,验证电路功能。
实验结果:1. 列出所有测试的逻辑门类型及其对应的真值表。
2. 展示每个逻辑门在不同输入下的输出波形图。
3. 对比实验结果与理论真值表,总结实验中发现的任何偏差及其可能的原因。
实验分析:1. 分析实验中观察到的波形,解释其与逻辑门功能的关系。
2. 讨论实验中出现的任何异常情况及其解决方案。
3. 探讨如何通过改进电路设计来提高逻辑门的性能。
实验结论:1. 总结实验结果,确认逻辑门电路是否符合预期的功能。
2. 评估实验过程的有效性和准确性。
3. 提出可能的改进措施,以优化未来的实验设计和执行。
注意事项:1. 在操作实验设备时,务必遵守实验室安全规则。
2. 在连接电路前,仔细检查电路设计是否正确,避免短路或错误连接。
3. 记录数据时要准确无误,以确保实验结果的可靠性。
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⑴选用双四输入与非门74LS20一只,插入面包板(注意集成电路应摆正放平),按图1.1接线,输入端接S1~S4(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D1~D8中的任意一个。
⑵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。
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⑴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。
⑵写出两个电路的逻辑表达式。
图1.2的逻辑电路表达式=Y A A B B B A 图1.3的逻辑电路表达式=Y A B A A B BZ A B A B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。
(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=+,画出电路图,测试并填表1.4。
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.熟悉数字电路实验装置及示波器的使用方法。
二.实验仪器及器件1.数字实验台;数字万用表;数字示波器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片三.预习要求1.复习门电路逻辑功能2.熟悉所用集成电路各引脚的用途3.了解双踪示波器使用方法四.实验内容检查实验台电源是否正常,选择实验用集成电路。
按自己设计好的电路接线,经指导教师检查后方可通电实验。
注意,在改动接线时要先断开电源。
1.与非门逻辑功能测试(1)选74LS00一只,按图1-1接线。
输入端分别接电平开关,输出端接电平显示发光二极管。
(2)将电平开关按表1-1置位,分别测出输出电压值,并将其逻辑状态结果填入表1-1中。
图1-1表1-12.异或门逻辑功能测试(1)选74LS86一只,按图1-2接线。
输入端分别接电平开关,输出端A,B,Y接电平显示发光二极管。
图1-2(2)将电平开关按表1-2置位,分别测出输出电压值,并将其逻辑状态填入表1-2中。
表1-23.逻辑电路的逻辑关系(1)用74LS00,按图1-3和1-4接线,将输入和输出的逻辑关系分别填入表1-3和1-4中。
(2)写出上面两个电路的逻辑表达式。
图1-3A Y B图1-4表1-3表1-44.用与非门实现其它门电路(1)用与非门组成或门用74LS00组成或门F==画出电路图,测试并填表1-5。
+ABAB表1-5(2)用与非门组成异或门用74LS00组成异或门,写出表达式画出电路图,测试并填表1-6。
表1-6五、实验报告1.按各步骤填写表格2.回答问题:怎样判断门电路逻辑功能是否正常?。
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。
门电路逻辑功能与测试实验报告门电路逻辑功能与测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过学习和实践,掌握基本门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等)的逻辑功能及实际应用,并通过对门电路的测试,加深对数字逻辑电路的理解。
二、实验器材1.实验箱或面包板2.电源适配器3.逻辑门电路芯片(如74LS83A)4.连接线若干5.万用表6.实验程序(可选)三、实验原理门电路是数字逻辑电路的基本组成部分,可分为基本门电路和复合门电路。
基本门电路包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等,它们分别具有相应的逻辑功能。
例如,与门只会在所有输入均为高电平时输出高电平,否则输出低电平;或门则只需一个输入为高电平就会输出高电平,等等。
通过这些基本门电路的不同组合,可以实现复杂的逻辑功能。
本次实验将以74LS83A四路与非门电路为例,进行门电路的逻辑功能与测试。
74LS83A是一种TTL(Transistor-Transistor Logic)型四路与非门电路,其特点为功耗低、速度快、体积小等。
四个独立的与非门具有相同的输入和输出端,可单独控制。
当A、B、C和D任一输入端为0时,输出Y为1;只有当所有输入端都为1时,输出Y才为0。
四、实验步骤1.准备器材并检查完好。
2.根据实验原理,连接电源、输入和输出端口,保证电源极性正确。
3.使用万用表检查各输入端口电平状态,并记录。
4.逐个改变输入端口的状态,观察输出端口的电平变化,并记录。
5.分析实验数据,了解74LS83A四路与非门电路的逻辑功能。
6.断电,结束实验。
五、实验数据分析与结论通过对74LS83A四路与非门电路的测试,我们验证了其逻辑功能。
在输入端口状态改变时,输出端口电平变化符合与非门的逻辑功能。
当任一输入端口为0时,输出端口为1;只有当所有输入端口都为1时,输出端口才为0。
这表明该门电路功能正常,可以用于实际应用中。
通过本次实验,我们深入了解了基本门电路的逻辑功能和实际应用,并学会了如何使用万用表进行电路测试。
实验报告
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、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。
二、实验仪器
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
1、测试门电路逻辑功能
⑴选用双四输入与非门74LS20 一只,插入面包板(注
意集成电路应摆正放平),按图1.1接线,输入端接
S1~S4(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D1~
D8 中的任意一个。
⑵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。
①实验电路如右图所示:
②实验结果:
表 1.1
输入输出
1 2 3 4 Y 电压(V)
1 1 1 1 0 0
0 1 1 1 1 4.141
0 0 1 1 1 4.140
0 0 0 1 1 4.139
0 0 0 0 1 4.140
各引脚电平
输出
Va/V Vb/V Vc/V Vd/V 电压(V )
5.004 5.003 5.003 5.003 0 0 5.003 5.003 5.003 4.141 0 0 5.002 5.002 4.140 0 0 0 5.002 4.139 0
4.140
③结果分析:
74LS20是双四输入与非门,其逻辑表达式为:Y=ABCD ___________。
设置如表1.1的输入,所得结果如表
1.1所示。
通过此电路,测试了与非门电路的逻辑功能为:只有当四个全为1时,输出为0;只要有一个不为1,输出为1。
2、逻辑电路的逻辑关系
⑴ 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。
⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。
图1.2的逻辑表达式:
Y=(A+B )(A+B )
图1.3的逻辑表达式:
Z=AB Y= (A+B )(A+B )
①实验电路如图所示: ②实验结果如下表所示:
表 1.2 表 1.3
③结果分析: 经分析,上述两电路图的逻辑表达式如上所示。
按表格1.2、1.3输入信号,得到如上图所示的结果,
验证了逻辑电路的逻辑关系。
3、利用与非门控制输出
输入 输出
A B Y 电压/V 0 0 0 0.184 0 1 1 3.804 1 0 1 3.784 1
1
0.181
输入 输出
A B Y Y 电压/V Z Z 电压/V 0 0 0 0.176 0 0.153 0 1 1 2.577 0 0.154 1 0 1 3.572 0 0.154 1
1
0.390
1
4.161
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。
①电路图如图1.4所示。
②结果如下: ③结果分析:
根据电路图,可得逻辑表达式为:Y=SA ____
,其功能为,当S=1时,输出与输入反向,当S=0时,输出始终为高电平。
可以通过该与非门控制输出结果。
4、用与非门组成其它门电路并测试验证
⑴ 组成或非门:
用一片二输入端四与非门组成或非门Y A B =+,画出电路图,测试并填表1.4。
①实验电路如下图所示:
③实验结果分析:
对照表1.4的实验结果可知,用与非门组成其他电路,满足逻辑电路的逻辑表达式的结果。
⑵ 组成异或门:
① 将异或门表达式转化为与非门表达式; ②画出逻辑电路图; ③ 测试并填表1.5。
①实验电路图如下所示: L
②实验结果如图表1.5所示:
表 1.4 表 1.5
③实验结果分析:
对照
表1.5的实验结果可知,用与非门组成其他电路,满足
逻
辑电路的逻辑表达式的结果。
5、异或门逻辑功能测试
⑴ 选二输入四异或门电路74LS86,按图1.5 接线,输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口,输出
输入 输出 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1
1
输入
输出 A B Y 0
0 0 0 1 1 1 0 1 1 1
端A 、B 、Y 接电平显示发光二极管。
⑵ 将电平开关按表1.6 的状态转换,将结果填入表中。
①实验电路图如下: ②实验结果如表格所示:
③实验结果分析:
分析实验结果可知:异或门的逻辑功能为当两个输入信号相同时,输出为0,当两个输入信号不同时,输出为1。
四.小结:
①试验中的问题:
在做该实验时 ,第二步实验——逻辑电路的逻辑关系,其逻辑电路图中没有画出接入电源,故我们以为不用接电源就可以,但是做了半天也没有做出来。
这个是个常识问题,有源器件使用时,都要接入电源。
另外在第四部分,要求自己画出逻辑电路图,我们画的电路图上看去是正确的,但是也是怎么都得不到正确的结果。
询问老师后,才知道引脚都是成组发挥功能的。
②实验的结果与理论分析结果比较:
如果不考虑误差的存在,本次试验的结果与理论分析结果一致。
③实验任务完成情况:
第一次试验,我们做了一上午,因为一些基础知识不是很清楚,加上准备工作也没有做的非常好,所以这次做的很慢。
但是我们保证质量的完成了此次试验。
⑤思考题:
⑴ 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?
答:门电路功能正常与否的判断:(1)按照门电路功能,根据输入和输出,列出真值表。
(2)按真值表输入电平,查看它的输出是否符合真值表。
(3)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。
⑵ 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:与非门接髙电平则其他信号可以通过,接低电平则输出恒为0,与非门的真值表是“有0出1,全1出0”。
所以一个输入接时钟,就是用时钟控制与非门,当时钟脉冲为高电平时,允许信号通过,为低电平时关闭与非门。
输入
输出
1 2 4 5 A B Y Y (V ) 0 0 0 0 0 0 0 0.315 1 0 0 0 1 0 1 4.165 1 1 0 0 0 0 0 0.139 1 1 1 0 0 1 1 4.164 1 1 1 1 0 0 0 0.143 0
1
1
1
1
0.167
⑶异或门又称可控反相门,为什么?
答:异或门有两个输入端其中一个作为控制端当控制端为0 则输出与另一输入端输入相同即异或门不改变逻辑值但控制端为1的时候输出端与另一输入端输入反向这时异或门相当于一个反向门
因此异或门又称可控反向门。