实验九 门电路逻辑功能测试与逻辑变换知识讲解

实验九门电路逻辑功能测试与逻辑变换一、实验目的1.了解门电路的基本逻辑功能；2.了解门电路的逻辑变换；3.掌握门电路的基本组合与级联；4.学会使用示波器测试门电路的逻辑功能。

二、实验器材门电路实验箱、数字示波器、函数信号发生器、逻辑门芯片等。

三、实验原理1.门电路的基本逻辑功能在数字电子技术中，最基本的逻辑电路是门电路，门电路的输入和输出只能取1和0两个值。

常见的门电路有与门、或门、非门、异或门等。

下面介绍了门电路的基本逻辑功能。

与门：当且仅当所有输入同时为1时，输出为1，否则输出为0。

或门：当且仅当有一个或多个输入为1时，输出为1，否则输出为0。

非门：输出与输入相反，即当输入为1时，输出为0，输入为0时，输出为1与非门：是与门和非门的组合，当且仅当所有输入同时为1时，输出为0，否则输出为1异或门：当且仅当输入中有且仅有一个1时，输出为1，否则输出为0。

2.门电路的逻辑变换门电路的逻辑功能可以通过改变输入值的组合来实现逻辑变换。

常见的逻辑变换有反相、与、或、与非等。

下面介绍了常见的逻辑变换。

反相：将输入信号进行取反，即将输入为1的情况变为0，输入为0的情况变为1与：将两个输入信号进行与运算，即当两个输入同时为1时，输出为1，否则输出为0。

或：将两个输入信号进行或运算，即当两个输入有一个为1时，输出为1，否则输出为0。

与非：将两个输入信号进行与非运算，即当两个输入同时为1时，输出为0，否则输出为1四、实验内容与步骤1.连接实验仪器将实验箱、数字示波器、函数信号发生器等设备连接好，确保接线正确稳定。

2.实验电路的搭建按照实验要求，搭建相应的门电路实验电路。

3.实验电路的测试利用示波器对门电路的输入和输出进行测试，观察电路的逻辑功能。

4.实验电路的逻辑变换改变输入的值，观察电路的逻辑变换效果。

五、实验结果与分析通过实验测试，可以得到门电路的逻辑功能和逻辑变换效果。

根据输入和输出的组合，判断电路是否正常工作。

《数字电路》门电路逻辑功能及测试实验一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。

2、熟悉数字电路箱及示波器使用方法。

二、实验原理门电路是开关电路的一种，它具有一个或多个输入端，只有一个输出端，当一个或多个输入端有信号时其输出才有信号。

门电路在满足一定条件时，按一定规律输出信号，起着开关作用。

基本门电路采用与门、或门、非门三种，也可将其组合而构成其它门，如与非门、或非门等。

图4-1为与非门电路原理图，其基本功能是：在输入信号全为高电平时输出才为低电平。

输出与输入的逻辑关系为：Y=ABCD平均传输延迟时间tpd是衡量门电路开关速度的参数。

它是指输出波形边沿的0.5Vm 点相对于输入波形对应边沿的0.5Vm点的时间延迟。

如图4-2所示，门电路的导通延迟时间为tpdL，截止延迟时间为tpdH，则平均传输延迟时间为：1。

tpd=(tpdL+tpdH)2图4-3为异或门电路原理图，其基本功能是:当两个输入端相异(即一个为‘0’，另一个为‘1’)时，输出为‘1’；当两个输入端相同时，输出为‘0’。

即:Y=A B=AB+AB。

图4-1与非门电路原理图 4-2门电路导通延迟时间与截止延迟时间图4-3异或门电路原理图三、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片四、实验内容及步骤实验前按实验箱的使用说明先检查实验箱电源是否正常。

然后选择实验用的集成电路。

按自已设计的实验接线图连线，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后方可通电实验。

实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。

1、测试门电路逻辑功能（1）选用双四输入与非门74LS20一只，插入实验板上的IC插座，按图4-1接线，输入端A、B、C、D分别接K1～K4（电平开关输出插口），输出端接电平显示发光二极管（L1～L16任意一个）。

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。

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。

任务名称：门电路逻辑功能及测试实验总结引言门电路是数字电子电路的基础，用于实现逻辑功能和信息处理。

本文将深入探讨门电路的逻辑功能及测试实验，并总结相关内容。

逻辑门电路介绍逻辑门电路是由若干个电子器件组成的，按照逻辑功能连接形成的电路。

常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。

逻辑门电路通过输入端接收输入信号，经过逻辑运算后输出相应的逻辑信号。

在数字电路中，逻辑门电路是实现逻辑功能的基本组成单元。

与门（AND Gate）与门是逻辑门电路中最基本的一种，由两个或多个输入端和一个输出端组成。

与门的输出信号仅当所有输入信号都为逻辑高电平时才为逻辑高电平，否则为逻辑低电平。

符号表示为“AND”。

或门（OR Gate）或门也是一种常见的逻辑门电路，由两个或多个输入端和一个输出端组成。

或门的输出信号当至少有一个输入信号为逻辑高电平时才为逻辑高电平，否则为逻辑低电平。

符号表示为“OR”。

非门（NOT Gate）非门只有一个输入端和一个输出端，它的输出信号与输入信号相反。

当输入信号为逻辑高电平时，输出为逻辑低电平；当输入信号为逻辑低电平时，输出为逻辑高电平。

符号表示为“NOT”。

逻辑门电路的逻辑功能逻辑门电路通过组合不同的逻辑门，可以实现各种不同的逻辑功能。

下面介绍几种常见的逻辑功能：与非门（NAND Gate）与非门是由与门和非门组成的电路。

其输出信号与与门相反，即当所有输入信号都为逻辑高电平时，输出为逻辑低电平；否则为逻辑高电平。

符号表示为“NAND”。

或非门（NOR Gate）或非门是由或门和非门组成的电路。

其输出信号与或门相反，即当至少有一个输入信号为逻辑高电平时，输出为逻辑低电平；否则为逻辑高电平。

符号表示为“NOR”。

异或门（XOR Gate）异或门是由两个或多个输入端和一个输出端组成，输出信号为奇数个输入信号为逻辑高电平时，输出为逻辑高电平；否则为逻辑低电平。

符号表示为“XOR”。

三态门（Tristate Gate）三态门具有三种输出状态，即逻辑高电平、逻辑低电平和高阻态。

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原理(一)门电路逻辑功能及测试实验什么是门电路门电路是数字电路中最基本的单元之一，由几个输⼊，⼊个输出和相应的逻辑运算线路构成。

常见的门电路有与门、或门、非门等。

关于与门与门是一种逻辑门电路，常用的表示方式是用符号“&”或“·”表示，其原理为两个输入值都为1时，输出值才为1，否则为0。

关于或门或门是一种逻辑门电路，常用的表示方式是用符号“|”或“+”表示，其原理为两个输入值中只要有一个为1，则输出值就为1，否则为0。

关于非门非门是一种逻辑门电路，常用的表示方式为“~”，其原理为将输入值取反，即输入为1，则输出为0；输入为0，则输出为1。

门电路测试实验实验材料：•真值表•与门电路•或门电路•非门电路•电工笔实验步骤：1.先将与门电路、或门电路、非门电路分别搭建好。

2.根据真值表的输入值，依次输入到电路中，观察输出值是否与真值表中的结果相同。

3.用电工笔在电路上对输入和输出线进行标注，以便于记忆和复习。

实验结果：经过测试，与门电路、或门电路、非门电路的输出值都符合真值表中的结果。

该实验初步验证了门电路的逻辑功能正确。

更多门电路除了与门、或门、非门，还有其他类型的门电路，比如异或门、同或门、与非门、或非门等。

异或门异或门也是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“⊕”，其原理为两个输入值不同时，输出值为1，否则为0。

同或门同或门也是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“⊙”，其原理为两个输入值相同时，输出值为1，否则为0。

与非门与非门是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“↑”，其原理为两个输入值都为1时，输出为0，否则为1。

或非门或非门是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“↓”，其原理为两个输入值都为0时，输出为1，否则为0。

总结门电路是数字电路中最基本的单元之一，可以通过逻辑运算实现各种逻辑功能。

常用的门电路有与门、或门、非门、异或门、同或门、与非门、或非门等。

在实验中，学生可以通过构建电路并进行测试来验证门电路的逻辑功能是否正确。

门电路逻辑功能测试实验总结门电路逻辑功能测试是数字电路设计中一个非常重要的实验，通过这个实验，我们可以更好地了解门电路的逻辑功能，判断其是否正确、稳定，并排除故障，保证数字电路的正常运行。

本文将对门电路逻辑功能测试实验进行总结。

门电路是数字电路设计中最基本的电路之一，其功能是将输入的电信号转换为输出信号。

门电路通常包括与门、或门、非门、异或门等。

在进行门电路逻辑功能测试实验时，我们需要对门电路的逻辑功能进行测试，以确定其是否符合设计要求。

在门电路逻辑功能测试实验中，我们需要使用数字信号发生器、万用表、示波器等设备对门电路进行测试。

首先，我们需要将数字信号发生器的输出信号接入门电路的输入端，然后使用万用表或示波器检测门电路的输出信号，以判断门电路是否正常工作。

在测试与门时，我们需要将两个输入信号同时输入门电路的两个输入端，然后检测门电路的输出信号是否为高电平。

如果输出信号为高电平，则说明与门电路正常工作；如果输出信号为低电平，则说明与门电路存在故障，需要进行排除。

在测试或门时，我们需要将两个输入信号分别输入门电路的两个输入端，然后检测门电路的输出信号是否为高电平。

如果输出信号为高电平，则说明或门电路正常工作；如果输出信号为低电平，则说明或门电路存在故障，需要进行排除。

在测试非门时，我们需要将输入信号输入门电路的输入端，然后检测门电路的输出信号是否为低电平。

如果输出信号为低电平，则说明非门电路正常工作；如果输出信号为高电平，则说明非门电路存在故障，需要进行排除。

在测试异或门时，我们需要将两个输入信号分别输入门电路的两个输入端，然后检测门电路的输出信号是否为高电平。

如果输出信号为高电平，则说明异或门电路正常工作；如果输出信号为低电平，则说明异或门电路存在故障，需要进行排除。

在门电路逻辑功能测试实验中，我们还需要注意一些细节问题。

例如，当使用示波器进行信号检测时，需要选择合适的触发方式和触发电平，以保证信号的稳定。

门电路逻辑功能及测试实验总结一、引言门电路是数字电路中最基础的部分，也是数字电路设计的核心。

门电路可以实现多种逻辑功能，如与、或、非、异或等。

在数字电路的设计和测试过程中，门电路的正确性和可靠性至关重要。

本文将介绍门电路的逻辑功能及测试实验总结。

二、门电路基础知识1. 门电路概述门电路是由逻辑元件组成的数字电路，用于实现特定的逻辑功能。

常见的门电路有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。

2. 与门与门是指只有所有输入信号都为1时，输出信号才为1。

与门符号为“&”。

3. 或门或门是指只要有一个输入信号为1时，输出信号就为1。

或门符号为“|”。

4. 非门非门是指将输入信号取反后输出。

非门符号为“！”或“~”。

5. 异或门异或门是指只有两个输入信号不同时，输出信号才为1。

异或符号为“⊕”。

三、测试实验总结1. 实验目的本次实验旨在通过对各种类型的逻辑芯片进行测试，了解其基本特性和使用方法。

2. 实验内容本次实验主要包括以下内容：（1）与门的测试：通过连接两个开关和一个与门芯片，测试与门的逻辑功能。

（2）或门的测试：通过连接两个开关和一个或门芯片，测试或门的逻辑功能。

（3）非门的测试：通过连接一个开关和一个非门芯片，测试非门的逻辑功能。

（4）异或门的测试：通过连接两个开关和一个异或门芯片，测试异或门的逻辑功能。

3. 实验步骤（1）将电源接入实验板。

（2）根据实验要求连接相应的电路。

（3）打开示波器并调整参数，观察输出波形。

4. 实验结果经过实验得出以下结论：（1）与门只有在所有输入信号都为1时才会输出1，否则输出0。

（2）或门只要有一个输入信号为1就会输出1，否则输出0。

（3）非门将输入信号取反后输出。

（4）异或门只有两个输入信号不同时才会输出1，否则输出0。

5. 实验总结本次实验使我们更加深入地了解了各种类型的逻辑芯片及其基本特性。

在数字电路设计和测试中，正确性和可靠性是至关重要的。

实验九门电路逻辑功能测试与逻辑变换一、实验目的：a.熟悉数字电路实验箱。

b.测试非门74LS04的逻辑功能和基本参数。

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、开门电平Uon和关门电平Uoff。

c.逻辑变换：用4个两输入与非门组成1个两输入异或门。

二、实验原理及电路图：1.实验原理a.74LS00和74SL0474LS00 74LS04b.TTL门电路的传输特性曲线输出高电平VOH、输出低电平VOL、开门电平VON、关门电平VOFF、阈值电平VT c.异或门的逻辑函数表达式BAQ⊕=，可以写成：)*)(*(**)(BABAABBABAABBAABBAABBABAQ=+=+=+=+=，由此可知用4个与非门即可组成异或门2.电路图：图1图2 三、实验环境：示波器、数字万用表、数字电路实验箱、74LS04芯片、74LS00芯片。

四、实验步骤：1）利用数字电路实验箱将电路连接如图1所示；2）用示波器测量输出高电平UOH、输出低电平UOL、平均传输时间Tp、开门电平Uon和关门电平Uoff，记录数据并用U盘保存波形和李萨图；3）用数字万用表测量输入高电平电流IIH和输入低电平电流IIL，记录数据。

4）利用数字电路实验箱将电路连接如图2所示。

5）观察不同输入时，LED灯的状态并记录。

6）关闭电源，整理仪器，结束实验。

五、实验数据及分析1、测试非门74LS04的逻辑功能和基本参数输出高电平UOH=4.48V输出低电平UOL=80.0mV开门电平Uon=1.07V关门电平Uoff=967mV平均传输时间Tp=40.0ns输出高电平UOH 4.48V 输出低电平UOL 80.0mV 输入高电平电流IIH 0.0000mA 输入低电平电流IIL 0.22678mA 开门电平Uon 1.07V 关门电平Uoff 967mV 平均传输时间Tp 40.0ns2、逻辑变换：用4个两输入与非门组成1个两输入异或门分析：该电路能够组成异或门并实现其逻辑功能。