试验一门电路逻辑功能及测试-试验报告

1、Important & Selected Documents 实验报告 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 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 1、测试门电路逻辑功能 选用双四输入与非门 74LS20 一只，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

2、实验箱上方的 LED 电平指示二极管输入 插口 D1 D8 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。 实验电路如右图所示： 实验结果： 表 1.1 输入 输 出 1 2 3 4 R 电压（ V） 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 4.141 0 0 1 1 1 4.140 0 0 0 1 1 4.139 0 0 0 0 1 4.140 各引脚电平 输出 Va/V Vb/V Vc/V Vd/V 电压（ V） 5.004 5.003 5.003 5.003 0 0 5.003 5.003 5.003 4.141 Important & Sel

3、ected Documents Important & Selected Documents 0 0 5.002 5.002 4.140 0 0 0 5.002 4.139 0 0 0 0 4.140 结果分析： 74LS20是双四输入与非门，其逻辑表达式为：R=ABCD。设置如表 1.1 的输入，所得结果如表 1.1 所示。通过此电路，测试了与非门电路的逻辑功能为：只有当四个全为 1时，输出为 0；只要有一个不为 1，输出为 1。 2、逻辑电路的逻辑关系 1.2 ，表 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 1.3 中。 写出两个

4、电路的逻辑表达式。 图 1.2 的逻辑表达式： R=（ A+B）（ A+B） 图 1.3 的逻辑表达式： Z=AB R= （A+B ）（ A+B） 实验电路如图所示： 实验结果如下表所示： 表 1.2 输入 输出 A B R 电压 /V 0 0 0 0.184 0 1 1 3.804 1 0 1 3.784 1 1 0 0.181 结 果分 析： 分 析， 上述 两电 路图 的逻 输入 输出 A B R R电压 /V Z Z电压 /V 0 0 0 0.176 0 0.153 0 1 1 2.577 0 0.154 1 0 1 3.572 0 0.154 1 1 0 0.390 1 4.161

5、经 辑表达式如上所示。按表格 1.2 、1.3 输入信号，得到如上图 所示的结果，验证了逻辑电路的逻辑关系。 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。 电路图如图 1.4 所示。 结果如下： 结果分析： 根据电路图，可得逻辑表达式为： R=SA ，其功能为，当 S=1时，输出与输入反向，当 S=0时，输出 始终为高电平。可以通过该与非门控制输出结果。 Important & Selected Documents Important & Selected Documents 4、用与非门组成其它门电路并测试验

6、证 组成或非门： 用一片二输入端四与非门组成或非门，画出电路图，测试并填表 1.4 。 实验电路如下图所示： A B 4 所示 实验结果如表 1 实验结果分析： 对照表 1.4 的实验结果可知，用与非门组成其他电路，满足逻辑电路的逻辑表达式的结果。 组成异或门： 画出逻辑电路图； 将异或门表达式转化为与非门表达式； 测试并填表 1.5 。 实验电路图如下所示： 1 3 & 9 2 6 10 实验结果如图表 1.5 所示： 表 1.4 实验结果分析： 8 11 12 13 L 表 1.5 输入 输出 A B R 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 对照表 验结果 其他电 足逻辑 逻辑

7、表 结果。 5、异 辑功 输入 输出 A B R 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 用与非 1.5 的实 可知， 门组成 路，满 电路的 达式的 或门逻 能测试 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、 R 接电平显示发光二极管。 将电平开关按表 1.6 的状态转换，将结果填入表中。 实验电路图如下： 1 2 4 5 A B R R(V) 0 0 0 0 0 0 0 0315 1 0 0 0 1 0 1 4.165 1 1 0 0 0 0 0 0.139 1 1 1 0 0 1 1 4.164 1

8、1 1 1 0 0 0 0.143 0 1 0 1 1 1 0 0.167 Important & Selected Documents 实验结果分析： 分析实验结果可知：异或门的 逻辑功能为当两个输入信号相同 时，输出为 0，当两个输入信号不 同时，输出为 1。 四小结： 试验中的问题： 在做该实验时 ，第二步实 验逻辑电路的逻辑关系， 其逻辑电路图中没有画出接入电源，故我们以为不用接电源就可以，但是做了半天也没有做 出来。这个是个常识问题，有源器件使用时，都要接入电源。另外在第四部分，要求自己画 出逻辑电路图，我们画的电路图上看去是正确的，但是也是怎么都得不到正确的结果。询问 老师后，才知

9、道引脚都是成组发挥功能的。 实验的结果与理论分析结果比较： 如果不考虑误差的存在，本次试验的结果与理论分析结果一致。 实验任务完成情况： 第一次试验，我们做了一上午，因为一些基础知识不是很清楚，加上准备工作也没有做的非 常好，所以这次做的很慢。但是我们保证质量的完成了此次试验。 思考题： 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。 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：与非门接髙电平则其他信号可以通过，接低电平则输出恒为0，与非门的真值表是 “有 0 出1，全1出0”。所以一个输入接时钟，就是用时钟控制与非门，当时钟脉冲为高电平时，允 许信号通过，为低电平时关闭与非门。 异或门又称可控反