_Multisim数电仿真_与非门逻辑功能测试及组成其它门电路st
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实验一集成电路的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握Multisim软件的使用方法。
2、掌握集成逻辑门的逻辑功能。
3、掌握集成与非门的测试方法。
二、实验原理TTL集成电路的输入端和输出端均为三极管结构,所以称作三极管、三极管逻辑电路(Transistor -Transistor Logic )简称TTL电路。
54 系列的TTL电路和74 系列的TTL电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。
所不同的是54 系列比74 系列的工作温度范围更宽,电源允许的范围也更大。
74 系列的工作环境温度规定为0—700C,电源电压工作范围为5V±5%V,而54 系列工作环境温度规定为-55—±1250C,电源电压工作范围为5V±10%V。
54H 与74H,54S 与74S 以及54LS 与74LS 系列的区别也仅在于工作环境温度与电源电压工作范围不同,就像54 系列和74 系列的区别那样。
在不同系列的TTL 器件中,只要器件型号的后几位数码一样,则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同。
TTL 集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广,特别对我们进行实验论证,选用TTL 电路比较合适。
因此,本实训教材大多采用74LS(或74)系列TTL 集成电路,它的电源电压工作范围为5V±5%V,逻辑高电平为“1”时≥2.4V,低电平为“0”时≤0.4V。
它们的逻辑表达式分别为:图1.1 分别是本次实验所用基本逻辑门电路的逻辑符号图。
图1.1 TTL 基本逻辑门电路与门的逻辑功能为“有0 则0,全1 则1”;或门的逻辑功能为“有1则1,全0 则0”;非门的逻辑功能为输出与输入相反;与非门的逻辑功能为“有0 则1,全1 则0”;或非门的逻辑功能为“有1 则0,全0 则1”;异或门的逻辑功能为“不同则1,相同则0”。
三、实验设备1、硬件:计算机2、软件:Multisim四、实验内容及实验步骤1、基本集成门逻辑电路测试 (1)测试与门逻辑功能74LS08是四个2输入端与门集成电路(见附录1),请按下图搭建电路,再检测与门的逻辑功能,结果填入下表中。
实验一逻辑门电路功能测试与组合一、实验目的1.熟悉电子实验箱的功能及使用方法。
2.认识集成电路的型号、外形和引脚排列,学习在实验箱上实现数字电路的方法。
2.掌握逻辑门电路逻辑功能的测试、使用的基本方法。
3.掌握逻辑门电路的替换方法。
二、实验用元器件四2输入与非门7400×2二4输入与非门7420×1四异或门7486×1四2输入或门7432×1六非门7404×1二4输入与门7421×1实验中使用7400四2输入与非门和7420二4输入与非门,引脚图如图1—1和图1—2,7400内部有四个独立的2输入与非门,7420内有二个4输入与非门。
图1—1 7400集成电路图1—2 7420集成电路实验中提供的集成块为74LS系列的低功耗肖特基TTL电路如74LS00和74LS20,74HC系列的高速CMOS电路如74HC00和74HC20,它们在逻辑上兼容,但具体物理参数不同。
在CMOS电路中输出高电平≈Vcc,输出低电平≈0V,规定输入高电平电压≥,输入低电平电压≤Vcc,在我们的实验中Vcc=+5V;TTL电路的输出高电平电压~,输入开门电平~。
输出低电平电压0~,输入关门电平~1V。
在实验中采用同一电源,经实际测定可以直接互接,但有些条件下要通过接口互接,当74LS门电路驱动74HC门电路时,要测量输出高电平电压是否够高,实际测量值要≥。
而74HC门电路驱动74LS门电路时,扇出系数较小,小于10。
三、预习要求1.熟悉本实验所用的集成电路,并认真阅读附录中注意事项。
2.设计好实验内容中的门电路转换的电路图。
3.根据实验原理,用铅笔填好本次实验所有的真值表,以便核实实验结果。
四、实验内容1.与非门逻辑功能测试。
选用双4输入与非门74LS20(或74HC20)集成块一片,集成块引脚排列规则:半圆形缺口或黑点朝左时,缺口或黑点下方为第1脚,引脚号逆时针顺序数。
实验一逻辑门电路一、与非门逻辑功能的测试74LS20(双四输入与非门)仿真结果二、或非门逻辑功能的测试74LS02(四二输入或非门)仿真结果:三、与或非门逻辑功能的测试74LS51(双二、三输入与或非门)仿真结果:四、异或门逻辑功能的测试74LS86(四二输入异或门)各一片仿真结果:二、思考题1. 用一片74LS00实现Y = A+B的逻辑功能;2. 用一片74LS86设计一个四位奇偶校验电路;实验二组合逻辑电路一、分析半加器的逻辑功能二. 验证三线-八线译码器的逻辑功能3. 验证数据选择器的逻辑功能4.思考题(1)用两片74LS138接成四线-十六线译码器000000011000(2)用一片74LS153接成两位四选一数据选择器;(3)用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器(1)设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁(假设密码是011),当输入密码正确时,锁被打开(Y1=1),如果密码不符,电路发出报警信号(Y2=1)。
以上四个小设计任做一个,多做不限。
还可以用门电路搭建实验三触发器及触发器之间的转换1.D触发器逻辑功能的测试(上升沿)仿真结果;2.JK触发器功能测试(下降沿)Q=0Q=0略(1)(2)(3)略实验四寄存器与计数器1.右移寄存器(74ls74 为上升沿有效)2.3位异步二进制加法,减法计数器(74LS112 下降沿有效)也可以不加数码显示管3.设计性试验(1)74LS160设计7进制计数器(74LS160 是上升沿有效,且异步清零,同步置数) 若采用异步清零:若采用同步置数:(2)74LS160设计7进制计数器略(3)24进制83进制实验五 555定时器及其应用1.施密特触发器输入电压从零开始增加:输入电压从5V 开始减小:。
技能训练-用仿真软件Multisim 10仿真测试门电路逻辑功能一.实训目的1.掌握基本门电路的逻辑功能及测试方法2.熟悉仿真软件Multisim 10的使用二.实训器材实训器材计算机仿真软件Multisim 10其他数量1台1套三.实训原理及操作1.测试与非门集成电路74LS00的逻辑功能(1)按图1-51所示电路图连线,灯泡作为输出的指示,同时接有虚拟万用表XMM1做为电平数值的测定。
(2)自行设计真值表格并将测试结果填入。
(3)集成电路74LS00的管脚图及逻辑功能自己查阅有关资料。
图1-51 仿真测试74LS00接线图2.测试与非门集成电路74LS20的逻辑功能(1)按图1-52所示电路图连线,灯泡作为输出的指示,同时接有虚拟万用表XMM1做为电平数值的测定。
(2)自行设计真值表格并将测试结果填入。
(3)集成电路74LS20的管脚图及逻辑功能自己查阅有关资料。
图1-52 仿真测试74LS20接线图3.参照上述测试电路,可以自行设计并测试其他逻辑门电路的逻辑功能。
比如与或非、异或等。
四.注意事项1.首先要熟悉Multisim 10仿真软件的基本操作。
2.Multisim 10仿真软件的使用重在测试,就相当于在计算机上进行电路的实验,所以学会测量相关参数很重要。
3.想一想:在仿真实训过程中,控制开关接高、低电平,以及输出指示灯泡的亮、灭与真值表中逻辑数值0和1的对应关系如何?五.实训考核任务:仿真测试门电路逻辑功能班级姓名组号扣分记录得分项目配分考核要求评分细则正确连接电路20分能使用仿真软件,并能正确连接电路1.不会使用仿真软件扣10分2.未能正确连接电路扣5分测试与非门集成电路74LS00的逻辑功30分能正确进行仿真,并准确读出实验数据1.连接方法不正确,每处扣5分2.不能正确进行仿真,扣5分。
数字电路实验M u l t i s i m仿真HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实验一逻辑门电路一、与非门逻辑功能的测试74LS20(双四输入与非门)仿真结果二、门)三、与或非门逻辑功能的测试四、现路;一、分析半加器的逻辑功能二.74LS138接成四线-十六线译码器 00000001011110001111(2)用一片74LS153接成两位四选一数据选择器; (3)用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器(1)设计一个有A 、B 、C 三位代码输入的密码锁(假设密码是011),当输入密码正确时,锁被打开(Y 1=1),如果密码不符,电路发出报警信号(Y 2=1)。
以上四个小设计任做一个,多做不限。
还可以用门电路搭建实验三 触发器及触发器之间的转换1. D 触发器逻辑功能的测试(上升沿)2. JK 触发器功能测试(下降沿)Q=0Q=0略3. 思考题:(1)(2)(3)略实验四寄存器与计数器1.右移寄存器(74ls74 为上升沿有效)位异步二进制加法,减法计数器(74LS112 下降沿有效)也可以不加数码显示管3.设计性试验(1)74LS160设计7进制计数器(74LS160 是上升沿有效,且异步清零,同步置数)若采用异步清零:若采用同步置数:(2)74LS160设计7进制计数器略(3)24进制83进制注意:用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的实验五 555定时器及其应用1.施密特触发器输入电压从零开始增加:输入电压从5V开始减小:2.单稳态触发器3.多谢振荡。
数字逻辑电路仿真集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、 实验目的1、熟悉Multisim 11软件的基本功能和使用方法。
2、掌握用Multisim 11软件进行与非门、异或门的逻辑功能测试及其测试方法。
二、实验内容1.TTL 集成门电路逻辑功能的测试 1)“与非门”逻辑功能的测试 (1)按表1完成逻辑功能的测试进入Multisim 11软件,从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件,按图1所示连接电路,电路中三变量分别用三开关表示,分别由键盘按键A 、B 、C 控制,设置方法为:鼠标指向开关元件,双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框,在Value 标题栏在Key 项分别直接输入英文字母A 、B 、C (大小写任意)。
连接电路完成,选择File (文件)菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。
电路图如图2所示。
(2)按下“运行”按钮,启动电路进行测试,将测试结果填入下面表1的真值表中。
表1 “与非门”逻辑功能的测试图1 三输入与非门逻辑图图2 三输入与非门逻辑功能测试图2).测试74LS86(四异或门)逻辑功能 (1)按表2完成逻辑功能的测试进入Multisim 11软件,从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件,按图3所示连接电路,电路中二变量分别用二开关表示,分别由键盘按键A、B 控制,设置方法为:鼠标指向开关元件,双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框,在Value 标题栏在Key 项分别直接输入英文字母A 、B (大小写任意)。
连接电路完成,选择File (文件)菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。
电路图如图4所示。
(2)按下“运行”按钮,启动电路进行测试,将测试结果填入下面的真值表中。
得表达式为Y=A⊕B表2 异或门逻辑功能的测试表2.“门”控制功能的测试(1)“与非”门控制功能的静态测试设A 为信号输入端,B 为控制端。
A 端输入单脉冲,B 端接逻辑电平“0”或“1”。
科技大学城市学院
数字电路与逻辑设计
专业:组员:学号:
实验一组合逻辑电路的设计与测试
一、实验目的
1、掌握组合逻辑电路的设计的设计与测试方法。
2、熟悉Multisim中逻辑转换仪的使用方法。
二、实验内容
设计要求:有A、B、C三台电动机,要求A工作B也必须工作,B工作C 也必须工作,否者就报警。
用组合逻辑电路实现。
三、操作
1、列出真值表,并编写在逻辑转换仪中“真值表”区域内,将其复制到下表中。
(注意标明逻辑状态)
2、写出其逻辑表达式和最简表达式:
3、由最简表达式分别得出用与非门连接的电路,用三个电平开关作为ABC 输入,输出接彩色指示灯,验证电路的逻辑功能。
将连接的电路图复制到下表中。