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1、ABCDL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 选用双四输入与非门74LS20 一
2、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S1S4(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D1D8 中的任意一个。 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。表 1.1A表1.1B表1.1A B C D L 0 X X X 1 X 0 X X 1 X X 0 X 1 X X X 0 1 1 1 1 1 0V (V)0.0245.0205.0205.0205.020V (V)5.0200.0105.0205.0205.020V (V)5.0205.0200.0015.0205.020V (V)5
3、.0205.0205.0200.0095.020V (V)4.1634.1634.1634.1630.184A01111B C D1 1 10 1 11 0 1110111L11110将逻辑电平开关按表1.1A要求加入到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1.1B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 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。ABYABYZ 写出两个电路的逻辑表达式。图 1.2 的逻辑电路表达式图
4、1.3 的逻辑电路表达式表 1.2AY = AgAgBgBgBgAY = AgBgAgAgBgBZ AgBgAgB表1.2B表1.2A0011B0101Y0110V (V)0.0050.0065.0175.017V (V)0.0015.0160.0015.016V (V)0.1754.1314.1310.175A0011B0101Y0110表1.3A表1.3B表1.3A0011B0101Y0110Z0001V (V)0.0010.0015.0155.015V (V)0.0045.0150.0010.015V (V)0.1744.1214.1240.174V (V)0.1610.1620.162
5、4.142A0011B0101Y0110Z0001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ABY 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。 组成异或门
6、：1 将异或门表达式转化为与非门表达式； L =AgB +AgB =AgBgAgB1 画出逻辑电路图； 测试并填表1.5。 表 1.4A表1.4B表1.4A0011B0101Y1000V (V)0.0010.0015.0175.017V (V)0.0015.0170.0015.017V (V)4.1600.1610.1610.161A0011B0101Y1000表1.5A表1.5B表1.5ABYVA(V)VB(V)VY(V)ABY0011010101100.0050.0055.0175.0170.0015.0160.0015.0160.1754.1314.1310.17500110101011
7、0将逻辑电平开关按表1.4A和表1.5A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1.4B和表1.5B所示，转换为真值表如表1.4和表1.5。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。5、异或门逻辑功能测试1245ABY1 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，输出端 A、B、Y 接电平显示发光二极管。2 将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。表1.6A表1.6B1 2 4 5 A B Y V (V) V (V) V (V) V (V)V (V)V (V)V (V)00
8、000000.0010.0030.0010.0000.164 0、156 0.162111100111100110000111000100101101005.0185.0185.0185.0180.0010.0035.0185.0185.0185.0180.0010.0015.0185.0180.0010.0000.0000.0005.0185.0184.1570.1960.1990.2004.1580.1550.1594.1610.1914.1604.1610.1644.1630.1660.187表1.6 1 2 4 5 ABY01111000111100011000001101000100
9、0101010100将逻辑电平开关按表1.6A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1.6B所示，转换为真值表如表1.6。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。思考题： 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?首先，按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。其次，按真值表输入电平， 查看它的输出是否符合真值表。最后，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。 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：其余的输入端口全置高电平，则这个输入端的脉冲，才能在输出端产生相应的 变化（非门作用）。如果其余的输入端口有任意一个是低电平，则信号即被阻断，输出端将无 脉冲输出。 异或门又称可控反相门，为什么？答：“异或”函数当有奇数个输入变量为真时，输出为真。当输入 X0，Y0 时， 输出 S0；当输入 X0，Y1 时，输出 S1。其中，0 代表假，1 代表真。