电工电子技术 课件 项目六 数字电路基础

任务一、十字路口交通信号灯的逻辑功能分析任务导学生活中交通信号灯指挥着行人和车辆的出行安全，交通信号灯的控制与前面几个项目中的控制电路有什么区别?(提示:可从交通信号灯的电参数特点上分析)

任务导学交通信号灯的控制中每盏灯的状态只有两种，即亮或不亮；各盏灯之间是一种随机组合的形式，即交通信号灯的控制是一种逻辑控制，而前面几个项目学习的控制电路属于模拟电路。任务情境现有一城乡街道的十字交叉路口处南北方向和东西方向各设置有一组红、黄、绿交通信号灯，其中，绿灯亮的时间为２５ｓ，闪动３ｓ，黄灯亮的时间为２ｓ，红灯亮的时间为３０ｓ。简要分析交通信号灯的表示方法，并绘制逻辑电路图。任务实施１)电路中电信号有几种类型?分别是什么?各有什么特点?２)交通信号灯的亮或灭属于什么信号?如何表示这种信号?(提示:如何表示两种互异的状态)３)什么是逻辑关系?有几种基本的逻辑关系?有几种复合逻辑关系，分别是哪些?４)单方向上(比如南北方向)有一组交通信号灯，分别为红、黄、绿共三盏灯，红、黄、绿三种信号灯某个时刻正常工作的状态有哪些?将这些状态组合填入表６-１中。交通信号灯的状态组合交通信号灯的种类交通信号灯正常工作状态绿灯黄灯红灯状态一

状态二

状态三

５)如何表示某个时刻信号灯的工作状态?一组灯某一时刻的逻辑关系是什么?每种工作状态(不同时刻的信号灯)之间的逻辑关系是什么?６)如何用波形图来表示单方向上一个周期内红、黄、绿灯正常的工作状态?假设用输入变量“Ｇ”表示绿灯，Ｙ”表示黄灯，“Ｒ”表示红灯，用“１”表示灯亮，“０”表示灯灭，其中绿灯亮的时间为２５ｓ，闪烁时间为３ｓ，黄灯亮的时间为２ｓ，红灯亮的时间为３０ｓ，“Ｔ”为矩形脉冲波，周期为１ｓ，在图６-１中绘制出红、黄、绿三种灯在一个周期内的状态波形。交通信号灯正常状态下的矩形脉冲波形图７)如何用逻辑函数式来表示单方向交通信号灯的正常工作状态?完成表６-２。交通信号灯正常工作状态逻辑表达式８)用逻辑符号表示单方向交通信号灯正常工作状态的逻辑电路图，将工作状态为红灯亮，黄灯、绿灯灭的逻辑电路图绘制在图６-２中。知识链接一、数字信号与数字电路二、基本逻辑关系与基本逻辑门电路

一、数字信号与数字电路电工电子技术

黄燕华一.模拟信号与数字信号模拟信号:随时间连续变化的电信号。tu0tu0tu00ut数字信号与数字电路数字信号举例：对机械零件计数光电转换整形电路放大电路电光源二.数字信号与数字电路的特点ut0000011111.数字信号不连续变化。信号的变化发生在一系列离散的瞬间。数值变化是阶跃的形式。“0”和“1”是两个符号。2.数字信号有信号－数字电路呈现高电平—用“1”表示。没有信号－数字电路呈现低电平—用“0”表示。3.数字电路只有两个稳定状态。特别适宜于集成化。数字电路抗干扰能力强、工作可靠性高、精度高、数字信息便于长期保存和读数。二、基本逻辑关系与基本逻辑门电路电工电子技术

黄燕华(一)与逻辑和二极管与门输入信号(条件)开关SA和SB的状态(闭合或断开)二值信号。输出信号(结果)灯泡的状态(亮或暗)二值信号。逻辑关系:只有输入信号－开关SA

、SB全都闭合,输出信号－灯才被点亮。与逻辑关系:只有当决定一件事情的条件全都具备之后,这件事情才能发生。这种逻辑关系就称为与逻辑。输入SA输出USB与门电路输入SA输出USB二极管与门电路输入信号:VA和VB，作为原因(条件)，高电平(+3V

)或低电平(+0.3V)输出信号:VY，作为结果ABVDAVDBY12VR输入输出(1)输入信号VA=+0.3V、VB=+0.3V

VDA、VDB承受正偏电压、导通－理想二极管处理。

ABVDAVDBY12VR0.3VVDAABVDBY12VR0.3VVYY=+0.3V

输出低电平。逻辑关系:二极管VDB承受的正偏电压高，优先导通。输出信号VY≈+0.3V。使二极管VDA承受反偏电压，截止。RABVDAY12VVDB0.3V3VY12VR3V0.3VABVDAVDB(2)输入信号VA=+3V、VB=+0.3V输出VY≈+0.3V，低电平。(3)输入信号VA=VB=+3V，二极管VDA和VDB承受同样的正偏电压，同时导通，使输出信号VY≈+3V。

ABVDAVDBY12VR12VVDAABVDBYR3V3VVY≈+3V，输出高电平。总结只有当输入信号全都是高电平时，输出才是高电平。输入信号中只要有一个（或几个）是低电平时，输出就是低电平。对于输出高电平来说，满足与逻辑关系—与门电路。

VAVB

VY0.3V0.3V0.3V0.3V3.0V0.3V3.0V0.3V0.3V3.0V3.0V3.0V输出电平与输入电平之间的关系（二）真值表高电平用1表示—逻辑1低电平用0表示—逻辑0

ABY000010100111与门真值表逻辑变量：A

、B

、

Y取值只能是1或0。输入逻辑变量的全部取值组合—n个输入逻辑变量，共有种取值组合。与门逻辑功能全1出1，有0出0(三)逻辑函数式输入逻辑变量

A、B、C等。输出逻辑变量Y：取值取决于输入逻辑变量，是一种函数关系，称为逻辑函数，并且用逻辑函数式表示。与逻辑函数式Y=A·BY=AB或与逻辑又称为逻辑乘。读做“Y等于A与B”。与逻辑运算规则0·0=00·1=01·0=01·1=1CYAB＆与门图形符号Y=A·B·C例子YAB＆输入B

控制脉冲输入A矩形脉冲系列·BYA门开启门被封锁门被封锁或逻辑关系或逻辑：决定一件事情的几个条件中,只要有一个条件具备,这件事情就会发生。U输出输入SASB或门电路(一)二极管或门电路(1)输入VA=VB=+0.3V，二极管VDA和VDB承受正偏电压，导通，输出VY

=+0.3V。0.3VVDAVDBABY12VRVDAVDBABY12VR(2)输入VA=+3V、VB=+0.3V，二极管VDA承受的正偏电压高，优先导通，

输出V

Y=+3V。同时，使VDB承受反偏电压，截止。这时，输出VY

=+3V

。若输入VA=+0.3V、VB=+3V，情况与上相似，输出

VY

=+3V。

3V0.3VVDAVDBABY12VR3V3V(3)输入VA=VB=+3V，二极管VDA和VDB承受相同的正偏电压，同时导通，输出

VY

=+3V。

ABY000011101111（二）真值表或逻辑全0出0，有1出1（三）逻辑函数式Y=A+B或逻辑又称逻辑加1+1=1或逻辑运算规则0+0=00+1=11+0=1正逻辑规定逻辑1表示高电平、逻辑0表示低电平。负逻辑规定逻辑1表示低电平、逻辑0表示高电平。或门图形符号Y=A+B+CY≥1ABC非逻辑和非门电路（一）非逻辑和非门非逻辑就是对一个逻辑变量取“反”。即对这个逻辑变量加以否定—对于高电平的否定是低电平；对于低电平的否定是高电平。非门电路非门(反相器)非门图形符号非逻辑函数式1AY非门的特点：它只有一个输入端，且输出端的逻辑状态与该输入端的逻辑状态相反：当输入端是高电平时，输出是低电平；输入端是低电平时，输出是高电平。非逻辑真值表

AY

0110非逻辑运算规则例如A=1则例如A=0则（二）三极管非门电路0UiHtuiUiL0tu0UCCUCESRC+UCCu0++—RBui—单管共射极放大电路输出信号与输入信号反相。0UiHtuiUiL0tu0UCCUCESRC+UCCu0++—RBui—输入低电平ui=UiL=+0.3V，UBE＜死区电压(+0.5V)，三极管截止，IC≈0。电路输出高电平uo≈UCC。0UiHtuiUiL0tu0UCCUCESRC+UCCu0++—RBui—输入高电平ui=UiH，三极管发射结正偏，且使其饱和导通，电路输出低电平。该低电平数值即为三极管饱和管压降uo≈UCES≈0.3V。任务实施１)电路中电信号有几种类型?分别是什么?各有什么特点?我们的电路中有两种信号，分别是模拟电路中的模拟信号和数字电路中的数字信号。模拟信号是随时间连续变化的电信号，而数字信号是在时间和数值上都不连续变化的信号。２)交通信号灯的亮或灭属于什么信号?如何表示这种信号?(提示:如何表示两种互异的状态)交通信号灯的亮和暗是两种确定的状态，属于数字信号，在数值上是阶跃变化的，不连续的。我们可以用“0”和“1”两个符号来表示，如用“0”表示没有信号输出，即灯暗，对应的电路状态为低电平；用“1”表示有信号输出，即灯亮，对应的电路状态为高电平。３)什么是逻辑关系?有几种基本的逻辑关系?有几种复合逻辑关系，分别是哪些?“逻辑”泛指事物或思维的规律性。数字电路所处理的输出信号与输入信号之间是有确定的规律性和因果关系的，即有确定的逻辑关系的。有三种基本的逻辑关系，分别是与、或、非；基本的逻辑关系之间相互组合可得到与非、或非、与或非等复合的逻辑关系。４)单方向上(比如南北方向)有一组交通信号灯，分别为红、黄、绿共三盏灯，红、黄、绿三种信号灯某个时刻正常工作的状态有哪些?将这些状态组合填入表６-１中。交通信号灯的状态组合交通信号灯的种类交通信号灯正常工作状态绿灯黄灯红灯状态一

状态二

状态三

交通信号灯的状态组合５)如何表示某个时刻信号灯的工作状态?一组灯某一时刻的逻辑关系是什么?每种工作状态(不同时刻的信号灯)之间的逻辑关系是什么?我们可以用逻辑函数式来表示交通信号三盏灯之间的逻辑关系。一种状态之间的各逻辑变量之间的逻辑关系是“与”的逻辑关系，每组状态之间是逻辑“或”的关系。“与”逻辑关系又称为逻辑乘，这种逻辑关系的特点是只有当决定一个事件的所有条件全都具备之后，这个事件才能发生。“或”逻辑关系的特点是当决定一件事情的几个条件中，只要有一个条件得到满足，这个事件就会发生。６)如何用波形图来表示单方向上一个周期内红、黄、绿灯正常的工作状态?假设用输入变量“Ｇ”表示绿灯，Ｙ”表示黄灯，“Ｒ”表示红灯，用“１”表示灯亮，“０”表示灯灭，其中绿灯亮的时间为２５ｓ，闪烁时间为３ｓ，黄灯亮的时间为２ｓ，红灯亮的时间为３０ｓ，“Ｔ”为矩形脉冲波，周期为１ｓ，在图６-１中绘制出红、黄、绿三种灯在一个周期内的状态波形。交通信号灯正常状态下的矩形脉冲波形图用“G”表示绿灯、“Y”表示黄灯、“R”表示红灯来表示输入变量，“T”为矩形脉冲波，用“1”表示灯亮，“0”表示灯暗，其中绿灯亮的时间为25秒，闪烁时间为3秒，黄灯亮的时间为2秒，红灯亮的时间为30秒。交通信号灯正常状态下的矩形脉冲波形图７)如何用逻辑函数式来表示单方向交通信号灯的正常工作状态?完成表６-２。交通信号灯正常工作状态逻辑表达式８)用逻辑符号表示单方向交通信号灯正常工作状态的逻辑电路图，将工作状态为红灯亮，黄灯、绿灯灭的逻辑电路图绘制在图６-２中。谢谢！任务二、简单逻辑电路的分析电工电子技术

黄燕华任务导学逻辑功能的表示方法有哪些?列出逻辑功能的表示方式。

任务导学表达逻辑功能可以用逻辑图、逻辑函数式、真值表等形式来表示。任务情境已知组合逻辑电路如图６-１３所示，分析该电路的逻辑功能。简单组合逻辑电路分析任务实施１)如图６-１３所示的组合逻辑电路，分步骤写出该逻辑电路的函数式，完成表６-７。组合逻辑电路对应的逻辑函数式２)用逻辑函数化简公式对该逻辑表达式进行化简，将化简过程写在下面的横线上。３)什么是真值表?根据化简的逻辑函数式列出对应真值表，完成表６-８。所示对应的真值表４)根据该逻辑电路的真值表分析该逻辑电路的功能。知识链接一、组合逻辑二、逻辑代数

三、逻辑图与逻辑函数式的相互转换四、组合逻辑电路的分析

一、组合逻辑电工电子技术

黄燕华与非门、或非门和与或非门复合逻辑和复合门（一）与非门由与门和非门串联组合而成。工作原理真值表逻辑功能

ABY

001011101110全1出0，有0出1＆1ABYABVDB+12VRCR（UCC）+12V二极管与门

非门

YVDARBP与非门图形符号逻辑函数式（二）或非门逻辑功能

ABY

001010100110工作原理真值表由或门和非门串联组合而成。有1出0，全0出1A＆BCY≥11ABY或非门图形符号逻辑功能每一组输入端内部是与逻辑关系。组与组之间是或非逻辑关系。当任何一组（或几组）输入端的输入全为高电平时，输出是低电平；只有在每一组输入中都有低电平时，输出才是高电平。A≥1BCY逻辑函数式（三）与或非门逻辑函数式A＆＆BCDY≥1Y=A·B+C·D二、逻辑代数电工电子技术

黄燕华逻辑代数逻辑代数分析和设计数字电路的理论基础。一.逻辑变量逻辑0和逻辑1(表示两个互异的状态)。二.逻辑代数的基本公式功能2：逻辑函数式的变换功能1：化简逻辑函数式的工具(一)只包含一个逻辑变量的基本公式公式5A=A重叠律互补律还原律公式1A+0=A公式2A+1=1A·0=0

公式3A+A=AA·A=A

公式4A+A=1A·1=A

A·A=0

公式4A+A=1互补律互补律如果A=1，则1·1=1·0=0A·A=0

证明:以公式4为例如果A=0，则0·0=0·1=0如果A=0，则0+0=0+1=1如果A=1，则1+1=1+0=1(二)交换律、结合律和分配律公式6A+B=B+A公式7（A+B

）+C=A+（B+C

）交换律

A·B=B·A结合律

（A·B

）·C=A·（B·C

）逻辑乘对逻辑加的分配律逻辑加对逻辑乘的分配律

A+（B

·C

）=（A+B

）·（A+C

）分配律A·（B+C

）=A·B+A·C

公式8(三)反演律德·摩根定理公式9A+B=A·B推广A+B+C+······=A

·B·C·

······A·B·C·······=A+B+C+······

A·B=A+B与逻辑运算或逻辑运算真值表法证明反演律

AB

00110101110010101000100011101110A+B=A·BA·B=A+B以上公式均可用公式法或真值表法予以证明。ABA+BA·BA+BA·B三、逻辑图与逻辑函数式的相互转换

电工电子技术

黄燕华逻辑图与逻辑函数式的转换逻辑函数的表示方法逻辑函数式真值表逻辑图

ABY

001010100110A≥1BCY1＆＆≥11ABY1(一)已知逻辑图,写出逻辑函数式

例题逻辑图如图示,写出输出Y的逻辑函数式。123456ABABABAB+AB1＆＆≥11ABY1解

方法：将各逻辑单元从输入到输出按顺序编号,再从输入到输出逐级写出它们的逻辑式,最后得到逻辑电路输出Y的逻辑式。Y=AB+AB=AB+AB逻辑功能:异或逻辑(二)已知逻辑函数式,画出逻辑图用逻辑图实现逻辑函数式所表示的逻辑功能。已知逻辑函数式画出对应的逻辑电路图。Y=A·AB+B·AB4＆＆≥1ABY＆B·AB逻辑函数式Y=A·AB+B·AB＆与＆与非≥1或非解:123ABA·AB四、组合逻辑电路的分析电工电子技术

黄燕华组合逻辑电路的分析根据给出的逻辑电路，分析其逻辑功能(化简与变换)。＆ABY＆＆11

例题已知图示逻辑电路，请分析其逻辑功能。解＆ABY＆＆11第一步写出逻辑电路的函数式。Y=AB·A·BABABAB第二步用反演率对逻辑函数式进行化简。Y=AB·A·B=AB+A·B12345第三步列写真值表,分析逻辑功能。同或逻辑输入信号A、B相同，输出Y为1；输入A、B相异，输出Y为0。Y=AB·A·B=AB+A·BABABA·BABAB+A·BY00110111011000001001000011001011任务实施１)如图６-１３所示的组合逻辑电路，分步骤写出该逻辑电路的函数式，完成表６-７。组合逻辑电路对应的逻辑函数式２)用逻辑函数化简公式对该逻辑表达式进行化简，将化简过程写在下面的横线上。应用反演律可得：３)什么是真值表?根据化简的逻辑函数式列出对应真值表，完成表６-８。所示对应的真值表如果用规定的符号“1”表示高电平，这时的“1”又称为逻辑“1”；用符号“0”表示低电平，这时的“0”又称为逻辑“0”。表的左侧列出所有输入变量的可能的取值组合，表的右侧列出每一种输入变量取值组合所对应的输出逻辑变量之值，这种表就称为真值表。本任务中总共有A、B、C三个变量，所以共有8种组合，将所有组合对应的输入、输出填入表中。４)根据该逻辑电路的真值表分析该逻辑电路的功能。从该逻辑电路的真值表可分析出当输入变量中有两个以上事件发生，则该事件发生，说明该电路具有多数表决的功能。谢谢！任务三、基于Multisim的基本逻辑电路仿真电工电子技术

黄燕华任务导学总结基本的逻辑门电路“与”、“或”、“非”、“与非”、“或非”的逻辑功能。

任务导学“与”门，当所有输入全为高电平时，输出才是高电平。“或”门，当所有输入都是低电平时，输出才是低电平。“非”门，输出与输入刚好相反。“与非”门，当所有输入全为高电平时，输出才为低电平。“或非”门，当所有输入全为低电平时，输出才是高电平。任务情境基本的逻辑电路有“与”“或”“非”，复杂的逻辑电路是由基本逻辑电路组合而成的，基于Multisim仿真软件验证基本逻辑门电路。任务实施1）“与”逻辑的逻辑关系是:只有当决定一件事情的所有条件都具备之后，这件事情才发生，根据图6-5二极管与门电路，基于Multisim仿真软件构建仿真模型并验证“与”逻辑功能，完成表6-18

(提示:可用直流电源代表Ａ、Ｂ的电位，修改直流电源数值大小来改变电位的高低，通过电平指示器X观察输出电位的高低)图6-24（a）“与”逻辑电路（b）二极管“与”门基于Multisim软件的二极管“与”门电路仿真结果２)“或”逻辑的逻辑关系是:当决定一件事情的几个条件中，只要有一个条件得到满足，这件事情就会发生。根据图6-9二极管“或”门电路，基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真软件构建仿真模型并验证“或”逻辑功能，完成表６-１９（“提示:可用直流电源代表A、B的电位,修改直流电源数值大小来改变电位的高低,通过电平指示器X观察输出电位的高低”。（a）“或”逻辑电路

（b）二极管“或”门基于Multisim软件的二极管“或”门电路仿真结果3）基于Multisim验证有三个逻辑变量输入的“与非”门电路的逻辑关系，根据图6-23所给元器件的提示完成仿真电路模型的构建，完成仿真接线(提示:用双掷开关来进行输入变量的切换，Ucc＝5.0V代表高电位，接地为0V代表低电位)，根据仿真电路实验结果填写表6-20并总结“与非”逻辑关系的特点。“与非”门逻辑电路仿真结果“与非”门逻辑电路仿真元器件示意图4）基于Multisim软件验证三个逻辑变量输入的“或非”门电路的逻辑关系，根据图6-24所示元器件的提示完成仿真电路的构建，（提示：用双掷开关来进行输入变量的切换，Ucc=5.0V代表高电位，接地为0V代表低电位），根据仿真电路实验结果将表填写完整并总结“或非”逻辑关系的特点。“或非”门逻辑电路仿真接线示意图知识链接一、基于Multisim软件的TTL门电路测试

一、基于Multisim软件的TTL门电路测试电工电子技术

黄燕华基于Multisim软件的TTL门电路测试一、基于Multisim软件的TTL门电路测试如图6-28为与门电路的仿真模型，在此以型号为74S15D的TTL与门电路为例，根据其仿真电路模型可得仿真结果，见表6-22。6-22“与门”电路的仿真模型6-22“与”门逻辑电路仿真结果任务实施1）“与”逻辑的逻辑关系是:只有当决定一件事情的所有条件都具备之后，这件事情才发生，根据图6-5二极管与门电路，基于Multisim仿真软件构建仿真模型并验证“与”逻辑功能，完成表6-18

(提示:可用直流电源代表Ａ、Ｂ的电位，修改直流电源数值大小来改变电位的高低，通过电平指示器X观察输出电位的高低)图6-24（a）“与”逻辑电路（b）二极管“与”门基于Multisim软件的二极管“与”门电路仿真结果图6-25基于Multisim软件的二极管“与”门电路仿真图基于Multisim软件的二极管“与”门电路仿真结果２)“或”逻辑的逻辑关系是:当决定一件事情的几个条件中，只要有一个条件得到满足，这件事情就会发生。根据图6-9二极管“或”门电路，基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真软件构建仿真模型并验证“或”逻辑功能，完成表６-１９（“提示:可用直流电源代表A、B的电位,修改直流电源数值大小来改变电位的高低,通过电平指示器X观察输出电位的高低”。（a）“或”逻辑电路

（b）二极管“或”门基于Multisim软件的二极管“或”门电路仿真结果基于Multisim软件的二极管“或”门电路仿真图基于Multisim软件的二极管“或”门电路仿真结果3）基于Multisim验证有三个逻辑变量输入的“与非”门电路的逻辑关系，根据图6-23所给元器件的提示完成仿真电路模型的构建，完成仿真接线(提示:用双掷开关来进行输入变量的切换，Ucc＝5.0V代表高电位，接地为0V代表低电位)，根据仿真电路实验结果填写表6-20并总结“与非”逻辑关系的特点。“与非”门逻辑电路仿真结果“与非”门逻辑电路仿真元器件示意图“与非”门逻辑电路仿真接线示意图“与非”门逻辑电路的特点是当输入全为高电平时输出为低电平，当输入有低电平时，输出为高电平，即“全1出0，有0出1”4）基于Multisim软件验证三个逻辑变量输入的“或非”门电路的逻辑关系，根据图6-24所示元器件的提示完成仿真电路的构建，（提示：用双掷开关来进行输入变量的切换，Ucc=5.0V代表高电位，接地为0V代表低电位），根据仿真电路实验结果将表填写完整并总结“或非”逻辑关系的特点。“或非”门逻辑电路仿真接线示意图“或非”门逻辑电路仿真接线示意图“或非”门逻辑电路仿真结果“或非”门逻辑电路的特点是当输入全为低电平时输出为高电平，当输入有高电平时，输出为低电平，即“全0出1，有1出0”谢谢！任务四、与非门逻辑功能测试实验电工电子技术

黄燕华任务导学在实验中经常会用到示波器和函数发生器，示波器和函数发生器有哪些应用?通过查阅资料，举出示波器和函数发生器的应用场合及使用注意事项。

任务导学示波器主要用于观察和分析电子信号的波形，它能够将电信号转换为可视化的图像，便于人们对信号进行定性和定量的分析。示波器在电路测试、故障诊断、信号分析等方面具有不可替代的作用。可用于了解信号的波形、幅度、频率、相位等参数，或者对电路进行调试和优化。函数发生器则主要用于产生各种标准化的电信号波形，如正弦波、方波、三角波等。这些信号可以用于测试电子设备的性能，如滤波器的滤波效果、放大器的放大倍数等。函数发生器还可以模拟实际环境中可能遇到的各种信号，以便于对电子设备进行全面的测试和分析。函数发生器使用注意事项：（1）保持工作环境清洁，防止灰尘进入仪器影响其正常工作。（2）检查电源、信号输出等接线是否正确，避免出现接线不良、接错等问题。（3）注意选择合适的负载，避免因负载不匹配造成的误差。（4）使用过程中要注重保养和维护，加强仪器的保养和检修，延长设备寿命。示波器使用注意事项：（1）使用前一定要对示波器进行校准，以保证数据的准确性。（2）保持仪器的清洁和正常的工作环境，防止灰尘和湿度对仪器的影响。（3）正常连接被测电路时应注意防止触电和损坏。（4）在测量时，应根据测量的具体要求，选择合适的测量方式和参数。任务情境通过前面的学习已经掌握了基本的逻辑电路“与”、“或”、“非”及简单的组合逻辑电路“与非”、“或非”、“与或非”。应用示波器、函数发生器等实验设备完成与非门逻辑功能的测试，总结与非门逻辑功能。任务实施一、实验仪器数字电路实验台、示波器、函数发生器、７４ＬＳ００二输入端四与非门集成电路２片、74LS20四输入端双与非门集成电路１片。二、实验内容与步骤１测试门电路的逻辑功能１)如图６-３０所示，74LS20特点是在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。写出四输入与非门逻辑表达式，并画出四输入与非门逻辑符号。①四输入与非门逻辑表达式。②完成图６-３１。２)说明如何辨认74LS20集成电路的起始引脚?３)将逻辑电平开关按照表６-２４中的状态进行转换，测出输出逻辑状态值及电压值，完成表６-２４和表６-２５。２利用与非门控制波形的输出１)选用７４ＬＳ００与非门，按图６-３２ａ、ｂ所示接线，将一个输入端接连续脉冲源(频率为２０ｋＨｚ)，另一端分别接高、低电位开关，输出端Ｙ接示波器，用示波器观察高低电位对电路输出波形的影响，将示波器观察到的波形记录在图６-３３和图６-３５中。２)通过示波器的输出脉冲波形总结与非门对脉冲的控制作用。四、实验思考１)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?对脉冲信号有何要求?２)怎样判断门电路逻辑功能是否正常?知识链接一、TTL与非门电路二、74LS20双四输入与非门三、数字示波器四、函数发生器

一、TTL与非门电路电工电子技术

黄燕华TTL与非门电路图６-３５所示是一个ＴＴＬ与非门的基本电路。电路的输入级为晶体管VT1，其有有一个集电极、一个基极，还有若干个发射极，因此又称为多发射极晶体管。由于基极与各发射极之间均构成PN结，基极与集电极之间也存在一个PN结，所以多发射极晶体管ＶＴ１在集成电路中起与门的作用。该与非门电路的输入级为多发射极晶体管VT和电阻R1组成，实现对输入信号(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)的与逻辑运算，Ｙ为输出端，其逻辑符号如图６-３６所示。该与非门的逻辑功能是:当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平，只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平(即有“０”得“１”，全“１”得“０”)。二、74LS20双四输入与非门电工电子技术

黄燕华74LS20双四输入与非门集成电路74LS20双四输入与非门其引脚排列规则如图6-37所示，由图中可知，正对集成电路型号(如74LS20)或看标记(左边的缺口或小圆点标记)，从左下角开始按逆时针方向以１、２、３...依次排列到最后一脚(在左上角)。在标准的ＴＴＬ集成电路中，电源端UCC一般排在左上端，接地端ＧＮＤ一般排在右下端，如74LS20为１４脚芯片，１４脚为UCC，７脚为ＧＮＤ，若集成电路引脚上的功能标号为ＮＣ，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。该与非门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“０”与“１”电平信号，开关向上，输出逻辑“１”，向下为逻辑“０”。该与非门的输出端接由ＬＥＤ发光二极管组成的逻辑电平显示器(又称０-１指示器)的显示插口，ＬＥＤ亮为逻辑“１”，不亮为逻辑“０”，７４ＬＳ２０有４个输入端，共有１６