TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
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ttl集成逻辑门的功能与参数测试实验原理一、功能ttl(Transistor-Transistor Logic)集成逻辑门是一种常用的数字逻辑门,可以实现各种逻辑功能。
常见的ttl逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
这些逻辑门可以通过不同的输入信号产生不同的输出信号,实现数字电路中的逻辑运算。
ttl集成逻辑门的主要功能是实现数字信号的逻辑运算。
通过将多个逻辑门组合起来,可以构建复杂的数字电路,实现各种复杂的逻辑运算和功能。
二、参数测试为了保证ttl集成逻辑门的正常工作,需要对其参数进行测试。
主要包括以下几个方面:1. 电压参数测试:测试输入电压的范围和输出电压的稳定性。
输入电压必须在规定的范围内才能正常工作,而输出电压需要保持稳定,以确保正常的逻辑运算。
2. 时序参数测试:测试输入信号的上升沿和下降沿的时间,以及输出信号的延迟时间。
这些参数对于数字电路的时序要求非常重要,需要保证信号的传输和处理能够在规定的时间内完成。
3. 功耗测试:测试逻辑门的功耗情况,包括静态功耗和动态功耗。
功耗的大小直接影响数字电路的能耗和散热情况,需要在合理范围内进行控制。
4. 噪声测试:测试逻辑门的噪声情况,包括输入噪声和输出噪声。
噪声对数字电路的稳定性和可靠性有很大影响,需要进行合理的噪声控制和抑制。
三、实验原理ttl集成逻辑门的实验原理主要涉及到晶体管的工作原理和数字电路的逻辑运算原理。
1. 晶体管的工作原理:ttl集成逻辑门中使用的是双极性晶体管(BJT),它由三层半导体材料组成。
晶体管通过控制输入电流的大小来控制输出电流的开关状态,从而实现逻辑运算。
2. 数字电路的逻辑运算原理:ttl集成逻辑门通过将多个晶体管组合在一起,形成逻辑电路。
输入信号经过逻辑门的处理,根据不同的逻辑关系产生相应的输出信号。
例如,与门的输出信号为两个输入信号的逻辑与运算结果,或门的输出信号为两个输入信号的逻辑或运算结果。
实验一集成TTL门电路逻辑功能及参数测一、实验目的⒈理解集成TTL门电路逻辑功能及参数测试的必要性。
⒉熟悉TTL与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能。
⒊掌握TTL与非门电路的主要参数及其测试方法。
二、预习要求⒈复习TTL门电路的基本工作原理。
⒉认真阅读讲义,明确各参数的定义、测试条件及测试方法。
⒊熟悉掌握数字逻辑实验箱的使用方法。
⒋了解被测TTL门电路的管脚排列及其功能。
三、实验设备与器材⒈数字逻辑实验箱⒉万用表⒊7421四输入双与非门、T072与或非门、74LS136二输入端四异或门各一块。
四、实验内容及步骤⒈测试与非门的逻辑功能①先将7421四输入端双与非门,按缺口标志向左排列,放入实验箱多孔插座板上。
参照图14-1,再按图14-2所示接好线。
输入端分别接不同的逻辑开关K,输出接发光的二极管器L。
(2)改变逻辑开关,实现各输入端高、低电平的转换;用发光二极管观察输出端逻辑状态,并用万用表测出对应电平值。
图14-17421引脚排列图图14-2与非门接线图(3)记录不同输入和输出状态的对应关系。
列出真值表。
⒉测试与或非门的逻辑功能图14-3T072引脚排列图14-4与或非接线图(1)参照图14-3T072引脚排列,按图14--4所示接好线。
(2)改变逻辑开关的状态,用发光二极管观察输出状态。
(3)记录各输入与输出对应状态,并列出真值表。
⒊测试异或门的逻辑功能图14-574LS136引脚排列图14-6异或门接线(1)先将74LS136二输入端四异或门(集电报开路异或门),插入实验箱多孔插座板上。
参照图14-5 74LS136引脚排列,按图14-6所示接好线。
(2)改变逻辑开关的状态,观察输出状态。
(3)记录各输入与之对应的输出状态,并列出真值表。
⒋测试TTL与非门电压传输特性图14-7 TTL与非门电压传输特性测试图图14-8 用JT-1测TTL与非门电压传输特性曲线方法一:(1)按图14-7TTL与非门电压传输特性测试图接好线。
实验二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ICCL >ICCH,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PCCL =VCCICCL。
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。
ICCL 和ICCH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VCC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IiL 和高电平输入电流IiH。
IiL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,IiL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IiL小些。
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实验一TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试引言:本实验通过测试TTL集成逻辑门的逻辑功能和参数,旨在增进对TTL 逻辑门的理解和应用能力。
TTL(Transistor-Transistor Logic,双极晶体管逻辑)是一种广泛应用的数字逻辑家族,通常用于数字系统中的逻辑操作。
实验步骤:1.认识TTL集成逻辑门TTL集成逻辑门是由若干个双极晶体管和二极管组成的,具有与门、或门、非门等多种门电路。
通常在电路图中用特定的代号代替。
常见的TTL集成逻辑门有AND门(7408)、OR门(7432)、NOT门(7404)等。
2.实验材料-TTL集成逻辑门芯片(AND门、OR门、NOT门)-逻辑信号发生器-示波器/数字万用表-电压表-电阻-连线电缆3.实验步骤-步骤一:连接AND门将AND门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,两个输入端分别连接逻辑信号发生器的输出端,示波器的探头连接AND门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
-步骤二:连接OR门将OR门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,两个输入端分别连接逻辑信号发生器的输出端,示波器的探头连接OR门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
-步骤三:连接NOT门将NOT门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,将逻辑信号发生器的输出端连接到NOT门的输入端,示波器的探头连接NOT门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
4.结果分析:根据实验数据和观察到的波形,可以进行以下分析:-分析AND门的逻辑功能和参数AND门在两个输入端都为1时,输出为1,否则输出为0。
通过实验可以发现,AND门的输出波形为非线性的,并且脉冲宽度与输入信号的频率有关。
ttl集成逻辑门的逻辑功能与参数测定课后问题ttl集成逻辑门是一种常用的数字集成电路。
它们由晶体管和其他离散元件组成,用于实现各种逻辑功能。
在数字电路中,逻辑门是执行布尔逻辑运算的基本构建块,可以通过组合逻辑来实现各种逻辑功能。
ttl集成逻辑门有多种类型,包括与门、或门、非门、异或门等。
每种逻辑门都有特定的逻辑功能和参数。
下面是一些常见的ttl集成逻辑门的逻辑功能和参数测定的课后问题:1. 与门的逻辑功能是什么?如何确定与门的输入和输出参数?- 与门的逻辑功能是只有当所有输入都为高时,输出才为高。
输入和输出参数可以通过实际测量电压来确定,如输入低电平和高电平的阈值电压,以及输出低电平和高电平的电压。
2. 或门的逻辑功能是什么?如何确定或门的输入和输出参数?- 或门的逻辑功能是只要有一个或多个输入高电平时,输出就为高。
输入和输出参数可以通过实际测量电压来确定,如输入低电平和高电平的阈值电压,以及输出低电平和高电平的电压。
3. 非门的逻辑功能是什么?如何确定非门的输入和输出参数?- 非门的逻辑功能是对输入进行取反操作,即输入高电平时输出低电平,输入低电平时输出高电平。
输入和输出参数可以通过实际测量电压来确定,如输入低电平和高电平的阈值电压,以及输出低电平和高电平的电压。
4. 异或门的逻辑功能是什么?如何确定异或门的输入和输出参数?- 异或门的逻辑功能是只有当输入中的高电平个数为奇数时,输出为高。
输入和输出参数可以通过实际测量电压来确定,如输入低电平和高电平的阈值电压,以及输出低电平和高电平的电压。
通过实验测量和分析,可以确定ttl集成逻辑门的逻辑功能和参数,这些参数对于设计和优化数字电路非常重要。
数字电子技术实验(共24学时)实验一(实验性质:验证性学时:2 )题目:TTL门电路逻辑功能及参数的测试------一、实验目的:①熟悉常用TTL门电路的逻辑功能。
②了解TTL门电路参数的测试方法及物理意义。
二、实验内容:必做内容:(A)、测试SSI门电路74LS00、74LS02的逻辑功能;参照表格一(B)、测试74LS00与非门特性曲线,参照表格二,所有曲线必须画在坐标纸上。
①电压传输特性曲线,并从曲线上读出U OH、U OL、U ON、U OFF、、U NH、U NL、参数的值;②输入负载特性曲线,并从曲线上确定R ON、R OFF参数的值;选作内容:①输入短路电流I IS及输入高电平电流I IH的测试;②输出负载特性曲线,并从曲线上确定I OH、I OL参数的值。
三、预习报告要求:(1)、画出要测各种SSI集成电路的逻辑功能测试表格。
基本格式一:表格标题:(与非门真值表)器件名:(74LS00)输入输出F=(表达式)A B 标准电平Uo 实验电压Uo 理论F值实验F值0 00 11 01 1基本格式二:标题:(与非门电压传输特性曲线)器件名:(74LS00)参量1(U i)参量2(U O)(2)、查手册画出要测各种SSI集成电路的引脚图(3)、画出测试电路图(4)、标示所用的参数的物理意义四、参考资料:实验指导书P88:TTL门电路逻辑功能测试;P90 :TTL与非门静态参数测试五、实验用器件:74LS00、74LS02六、实验报告要求:1.认真整理实验数据,并列出表格或画出曲线,分析实验测量数据与理论数据误差;(数值收获量变)2.写出本次实验电路小结(原理、概念提高质变);回答书上思考题3.认真总结本次实验的心得体会和意见,以及改进实验的建议。
ttl集成逻辑门的功能与参数测试实验原理以ttl集成逻辑门的功能与参数测试实验原理为标题在数字电路中,逻辑门是实现各种逻辑运算的基本构建模块。
而TTL(Transistor-Transistor Logic)则是一种常用的逻辑门集成电路技术。
本文将探讨TTL集成逻辑门的功能以及参数测试实验原理。
一、TTL集成逻辑门的功能TTL集成逻辑门是通过晶体管和电阻等元件的组合来实现逻辑运算的。
常见的TTL逻辑门包括与门(AND Gate)、或门(OR Gate)、非门(NOT Gate)、与非门(NAND Gate)、或非门(NOR Gate)和异或门(XOR Gate)等。
1.与门(AND Gate)与门是一种逻辑门,当且仅当所有输入信号都为高电平时,输出信号为高电平。
与门的逻辑符号为“&”。
2.或门(OR Gate)或门是一种逻辑门,当任意一个输入信号为高电平时,输出信号为高电平。
或门的逻辑符号为“|”。
3.非门(NOT Gate)非门是一种逻辑门,它的输出与输入信号相反。
非门的逻辑符号为“~”。
4.与非门(NAND Gate)与非门是一种逻辑门,当且仅当所有输入信号都为高电平时,输出信号为低电平。
与非门的逻辑符号为“|~”。
5.或非门(NOR Gate)或非门是一种逻辑门,当任意一个输入信号为高电平时,输出信号为低电平。
或非门的逻辑符号为“&~”。
6.异或门(XOR Gate)异或门是一种逻辑门,当输入信号中只有一个为高电平时,输出信号为高电平。
异或门的逻辑符号为“⊕”。
TTL集成逻辑门的功能包括实现逻辑运算和信号转换等,可以广泛应用于数字电路中。
二、TTL集成逻辑门的参数测试实验原理为了保证TTL集成逻辑门的正常工作和可靠性,需要对其进行参数测试。
常见的参数测试包括输入电压范围、输出电压范围、功耗、响应时间等。
1.输入电压范围输入电压范围是指TTL逻辑门可以接受的输入电压范围。
一般来说,TTL逻辑门的输入电压范围为0V到Vcc(供电电压)之间。
实验五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ICCL>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。
实验二 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与非门逻辑功能的测试方法;2.熟悉TTL与非门主要参数的测量方法;3.熟悉TH-SZ型数字电路实验箱的结构和使用方法;二、预习要求1.什么叫TTL集成电路?它使用的电源电压是多少?2.说明TTL与非门不使用的输入端应如何处置?3.复习TTL与非门的逻辑功能,主要参数的概念和测量方法;4.TTL与非门的输出特性曲线?从中读取相关的参数值;三、实验原理1.与非门的逻辑功能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=AB.2.本实验采用4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4个输入端。
其逻辑符号及引脚排列如图2-1 (a) (b)所示:Y=ABCD 1 2 3 4 5 6 7(a)国家标准逻辑符号(b) 74LS20引脚排列图2-1 74LS20国家标准逻辑符号及引脚排列四、实验器件1.TH-SZ型数字电路实验箱2.数字万用表UT563.TTL与非门74LS204.若干导线五、实验内容1.验证TTL与非门74LS20的逻辑功能在合适的位置选取一个14脚的集成块插座,按图2—2接好线。
每个门的4个输入端(假设为A, B, C, D)接逻辑开关输出插口,以提供“0”与“1”电平信号(开关向上,输出“1”;向下为“0”)。
门的输出端(假设为Y)接LED发光二极管,LED亮为输出“1”,灭为输出“0”。
按表2-1的真值表逐个测试集成块中2个与非门的逻辑功能。
表2-1 74LS20真值表输入输出A1(1) B(2) C1(3) B1(2) Y1 Y21 1 1 10 1 1 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0图2-2 74LS20逻辑功能测试电路2.74LS20主要参数的测试(将测试值填入表2-2)低电平输出电源电流I CCL、高电平输出电源电流I CCH、74LS20总的静态功耗、低电平输入电流I iL,高电平输入电流I iH(I iH很小,可不测)扇出系数No(先测出允许灌入的最大负载电流I OL)(a)(b)(c)(d)图2-3 74LS20主要参数测试电路(1)低电平输出电源电流I CCL指所有输入端悬空,输出端空载,74LS20输出低电平时,电源提供给器件的电流。
测试电路如图2-3 (a)所示。
(2)高电平输出电源电流I CCH指每个门各有一个以上的输入端接地(最好全部接地),输出端空载,74LS20输出高电平时,电源提供的电流。
测试电路如图2-3 (b)示。
(3)计算74LS20总的静态功耗I CCL和I CCH标志着器件静态功耗的大小,通常I CCL>I CCH,所以静态功耗为P CCL=V CC I CCH。
(4)低电平输入电流I iL指被测输入端接地,其余输入端悬空时,由被测输入端流出的电流值。
希望I iL越小越好。
测试电路如图2-3 (c)示。
(5)高电平输入电流I iH指被测输入端接高电平,其余输入端接地,流入被测输入端的电流值。
希望I iH越小越好。
测试电路如图2-3 (d)示(因为I iH很小,微安级,一般免于测试。
本实验也不测)。
(6)扇出系数N0指门电路能驱动同类门的个数,它是衡量门电路带负载能力的一个参数。
N0= I0L/I iL 一般N0>8其中:I oL是指当V OL达到规定输出的低电平的规范值(一般为0.4V)时,门电路允许灌入的最大负载电流。
I OL测试电路如图2-4示:图2-4 扇出系数测试电路图2-5 电压传输特性测试电路3.电压传输特性门的输出电压U0随输入电压Ui而变化的曲线称为门的电压传输特性,通过它可以读得门电路的一些重要参数,如输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U TH等值。
测试电路如图2-5所示:(1)采用逐点测试法,即调节Rw,按表2-3逐点测得Ui及U0的值,然后绘制曲线。
(2)绘制电压传输特性曲线,并读出输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U T的值,填入表2-4。
表2-4 门电路有关的重要参数六、实验报告要求1.回答预习要求中提出的问题;2.记录、整理实验结果,并对结果进行分析;3.画出实测的电压传输特性曲线,从中读出输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U TH的值,并在图中标出。
七、实验注意事项1.TTL电源电压使用范围为+4.5V---+5.5V之间,超过5. 5V将损坏器件;低于4. 5V 器件的逻辑功能将不正常。
实验中要求使用+5V。
电源极性绝对不允许接错。
2.接插集成块时,要认清定位标记,不得插反。
3.连线之前,先用万用表测量导线是否导通。
4.输出端不允许直接接地或直接接+5V电源,否则将损坏器件。
5.TTL与非门74LS20不用的输入端可以悬空,示为“1”输入。
为了保证逻辑的绝对可靠,最好将不用端全部接+5V电源。
实验三组合逻辑电路实验分析一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法;2.了解组合电路的冒险现象及消除方法;3.验证半加器、全加器的逻辑功能。
二、预习要求1.复习组合逻辑电路的分析方法;2.复习用与非门和异或门等构成的半加器、全加器的工作原理;3.复习组合电路冒险现象(险象)的种类、产生原因,如何消除?三、实验原理1.组合逻辑电路由很多常用的门电路组合在一起,实现某种功能的电路,它在任意时刻的输出,仅取决于该时刻输入信号的逻辑取值,而与信号作用前电路原来的状态无关。
2.组合逻辑电路的分析是指根据所给的逻辑电路,写出其输入与输出之间的逻辑函数表达式或真值表,从而确定该电路的逻辑功能。
其分析步骤为:根据电路写出函数表达式化成最简表达式列出真值表分析逻辑功能3.组合电路的冒险现象(1)实际情况下,由于器件的延时效应,在一个组合电路中,输入信号发生变化时,输出出现瞬时错误的现象,把这现象叫做组合电路中的冒险现象,简称险象。
这里研究静态险象,即电路达到稳定时,出现的险象。
可分为0型静态险象(如图3-1)和1型静态险象(如图3-2):图3-1 0型静态险象其输出函数Y=A+A,在电路达到稳定时,即静态时,输出Y总是1。
然而在输入A变化时,输出Y的某些瞬间会出现0,Y出现窄脉冲,存在有静态0型险象。
图3-2 1型静态险象其输出函数Y=A+A,在电路达到稳定时,即静态时,输出Y总是O。
然而在输入A变化时,在输出Y的某些瞬间会出现1,Y出现窄脉冲,存在有静态1型险象。
(2)进一步研究得知,对于任何复杂的组合逻辑电路,只要能成为A+A或A A的形式,必然存在险象。
为了消除险象,通常用增加校正项的方法,如果表达式中出现A+A形式的电路,校正项为被赋值各变量的“乘积项”;表达式中出现A A形式的电路,校正项为被赋值各变量的“和项”。
例如:逻辑电路的表达式为Y=A B+AC;当B=C=1时,Y=A+A,Y正常情况下,稳定后应输出1,但实际中出现了0型静态险象。
这时可以添加校正项BC,则Y A B+AC+ BC=A+A+1=1,从而消除了险象。
四、实验器件1.TH-SZ型数字电路实验箱 2.双踪示波器YB4320G3. 74LS00 74LS86 74LS024.若干导线五、实验内容1.分析、测试用与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能(1)写出图3-3的逻辑表达式图3-3由与非门74LS00组成的半加器电路(2)根据表达式列出真值表3-1,并写出最简函数表达式(3)根据图3-3,在实验箱上选定两个14脚的插座,插好两片74LS00,并接好连线,A, B 两输入接至逻辑开关的输出插口。
S, C 分别接至逻辑电平显示输入插口。
按表3-2的要求进行逻辑状态的测试,将结果填入表3-2,与表3-1进行比较,看两者是否一致。
A B Y1 Y2 Y3 S C A B C D 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1111S= C=2.分析、测试用异或门74LS86和与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能,填入表3-3表3.3 异或门组成的半加器图3-4 异或门和与非门组成的半加器 S= C=3.分析、测试用异或门74LS86、与非门74S00和或非门74LS02组成的全加器的逻辑功能图3-5 全加器逻辑电路A B S C 0 0 0 1 1 0 11Ai Bi Ci-1 Si Si 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 111(1)根据逻辑电路写出全加器的逻辑函数表达式,并化为最简。
Si= Si=(2)按图3—5连线,Ai、Bi、Ci的值按表3-4输入,观察输出Si、Si的值,填入表3-4。
4.观察冒险现象并消除(1)按图3-6接线,当B=C=1时,A输入矩形波(f=1 MHZ以上),用示波器观察、记录Y波形。
(2)用添加校正项的方法消除险象。
画出校正后的电路图,观察、记录校正后Y输出波形。
图3-6 险象的消除六、实验报告要求1.整理实验数据、图表,并对实验结果进行分析讨论。
2.总结组合电路的分析与测试方法。
3.对险象进行讨论。
七、实验注意事项1.实验中要求使用+5V,电源极性绝对不允许接错。
2.插集成块时,要认清定位标记,不得插反。
3.连线之前,先用万用表测量导线是否导通。
4.输出端不允许直接接地或直接接+5V电源,否则将损坏器件。
实验四计数器及其应用(设计性)一、实验目的1.学习集成触发器构成计数器的方法。
2.掌握中规模集成计数器的使用方法及功能侧试方法。
3.用集成电路计数器构成1/N分频器。
二、实验预习要求1.复习计数器电路工作原理。
2.预习中规模集成电路计数器74LS192的逻辑功能及使用方法。
3.复习实现任意进制计数的方法。
三、实验原理计数器是典型的时序逻辑电路,它是用来累计和记忆输入脉冲的个数.计数是数字系统中很重要的基本操作,集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。
计数器种类较多,按构成计数器中的多触发、器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器;根据计数制的不同,可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器:根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程序功能计数器等。
本实验主要研究中规模十进制计数器74LS192的功能及应用。
1. 74LS192的主要原理(1)74LS192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其逻辑符号及引脚排列如图4-1所示。
图4—1 74LS192逻辑符号及引脚排列图中:CPU—加计数端CP D一减计数端/LD一置数端CR一清零端/CO一非同步进位输出端/BO一非同步借位输出端D0、D1、D2、D3一数据输入端Q0、Q1、Q2、Q3一数据输出端74LS192功能如下表4—1:输入输出CR /LD CP u CP D D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 X X X X X X X 0 0 0 00 0 X X d c b a d c b a0 1 ↑ 1 X X X X 加计数0 1 1 ↑X X X X 减计数74LS192、减计数的状态转换表如下表3—2:加法计数(进位)输入脉冲数0 1 2 3 4 5 6 7 8 9输出Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Q2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1减法计数(借位)2.计数器的级联使用一个十进制计数器只能表示。