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1、-门电路逻辑功能及测试 (完成版)-第 5 页实验一 门电路逻辑功能及测试 计算机一班 组员：2014217009赵仁杰一、实验目的1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。3、学会检测基本门电路的方法。二、实验仪器及材料1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱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. 预习门电路相应的逻辑表达式。2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检
2、查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。每个芯片的电源和GND引脚，分别和实验台的+5V 和“地（GND）”连接。芯片不给它供电，芯片是不工作的。用实验台的逻辑开关作为被测器件的输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。开关向上，输入为1，开关向下，输入为0。 将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。指示灯亮表示输出电平为1，指示灯灭表示输出电平为0。（1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、
3、5、分别接到K1K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显示发光二极管D1D4中任意一个。注意：芯片74LS20的14号引脚要接试验箱下方的+5V电源，7号引脚要接试验箱下方的地（GND）。用万用表测电压时，万用表要调到直流20V档位，因为芯片接的电源是直流+5V。输入输出1(k1)2(k2)4(k3)5(k4)Yzhe电压值（v）zhi（V）HHHHLLHHHHLLHHHLLLHHLLLLH（2）按表1.1的状态改变逻辑开关的值，分别测出逻辑状态及输出电压。2. 异或门逻辑功能的测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1K4)，输出端A、B、
4、Y接电平显示发光二极管。注意：芯片74LS86的14号引脚要接试验箱下方的+5V电源，7号引脚要接试验箱下方的地（GND）。（2）按表1.2的状态，拨动逻辑开关，将输出值的结果填入表中。输入输出1(K1)2(K2)4(K3)5(K4)ABY电压（V）LHHHHLLLHHHHLLLHHLLLLLHHLHLLHHLLLHHHLHLHHL3. 逻辑电路的逻辑关系测试（1）图1.3中需要用到两片74LS00芯片。图1.4中也需要用到两片74LS00芯片。其中虚线框内是第一片74LS00芯片部分，虚线框外的是第二片74LS00芯片部分。用两片74LS00芯片，分别按图1.3，1.4接线，将输入输出逻辑关
5、系分别填入表1.3、表1.4中。A、B接实验箱下方的逻辑开关。输出Y接实验箱上方的电平显示发光二极管。 注意：两片74LS00芯片的14号引脚都要接实验箱下方的+5V电源，7号引脚都要接实验箱下方的地（GND）。（2）写出上面两个电路对应的输出量的逻辑表达式，并画出等效逻辑图。4. 利用与非门控制输出（1）用一片74LS00按图1.5接线，1号引脚接实验箱左下方的脉冲源输出孔，将频率档位调到1KHZ位置。 2号引脚接一逻辑开关，将Y输出（3号引脚）送到示波器上，用示波器观察Y输出脉冲的波形。理解S对Y的控制作用。记录下，当S=1时，波形的特点是：与1号引脚波形反相。当S=0时，波形的特点是：一
6、条Y=1的线段。 注意：芯片74LS00的14号引脚要接试验箱下方的+5V电源，7号引脚要接试验箱下方的地（GND）。示波器的电源开关在左下方，信号送到CH1通道上，对应的示波器上CH1通道按键要按下。也可以同时将两个信号分别送到CH1和CH2上，这时CH1和CH2通道按键都要按下。最后按下示波器右上方的“autoset”按键，稍等片刻就可以在示波器的屏幕上看到对应的脉冲波形了。通过旋转频率调节旋钮，可以增大或者减小实际输出脉冲的频率值。（2）将1号引脚和Y输出用两个探头分别连接到示波器的CH1和CH2通道上，用示波器进行观察两个波形的高低变化特点。记录下示波器上的两种波形。如果1号引脚的波形
7、如下图所示，请画出与之对应的Y输出端的波形图。 1号引脚的波形：Y输出端的波形：根据图1.5写出输出Y的函数表达式，分析根据表达式得到的结果和示波器显示的结果是否一致。五、实验报告1. 按各步聚要求填表并画逻辑图。2. 回答问题。（1）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。（2）与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？答：与非门的逻辑特点：只有当全部输入端都处于高电平时，输出才呈现低电平；只要有一个输入端处于低电平，输出端就输出高电平。若要输出高电平，一个输入端输入连续脉冲，其余端接低电平。若要禁止脉冲输出，其余端接高电平。（3）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。3. 预习实验2。