實驗一 基本邏輯門邏輯功能測試及應(yīng)用

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1、實驗一基本邏輯門邏輯功能測試及應(yīng)用一、實驗?zāi)康?.掌握TTL集成邏輯門的邏輯功能及其測試方法。2.掌握TTL器件的使用規(guī)則。3.熟悉數(shù)字電路實驗儀的結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法。4.練習熟練使用DS1052E型數(shù)字示波器。二、實驗原理門電路是構(gòu)成各種復(fù)雜數(shù)字電路的基本邏輯單元，掌握各種門電路的邏輯功能和電器特性，對于正確使用數(shù)字集成電路是十分必要的。目前應(yīng)用最廣泛的集成電路是TTL和CMOS。TTL集成邏輯門電路根據(jù)其型號的不同，有不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳，在本實驗中我們只選取了常用的與非門、與或非門來進行測試。與非門是門電路中應(yīng)用較多

2、的一種，與非門的邏輯功能為，當輸入端中有一個或一個以上是低電平時，輸出為高電平；只有當輸入全部為高電平時，輸出才為低電平。而與或非門的邏輯功能為，當同一個與門端組的輸入端全部為高電平時，輸出為低電平；當同一個與門端組中有一個或一個以上的輸入端為低電平時，輸出即為高電平。實驗前請認真閱讀TTL集成電路使用規(guī)則。數(shù)字系統(tǒng)中有時需要把兩個或兩個以上集成邏輯門的輸出端直接并接在一起完成一定的邏輯功能。對于普通的TTL門電路，由于輸出級采用了推拉式輸出電路，無論輸出是高電平還是低點平，輸出阻抗都很低。因此，通常不允許將它們的輸出端并接在一

3、起使用。集電極開路門和三態(tài)輸出門是兩種特殊的TTL門電路，它們允許把輸出端直接并接在一起使用。三、實驗儀器及器件1.DS1052E型示波器2.EL-ELL-Ⅳ型數(shù)字電路實驗系統(tǒng)3.DT9205數(shù)字萬用表4.器件：集成電路芯片74LS0074LS1074LS51四、實驗內(nèi)容及步驟1.與非門邏輯功能測試（1）選用三輸入端與非門74LS10，按圖1-1連接實驗電路，即將與非門的三個輸入端A、B、C分別接至邏輯電平開關(guān)的電平輸出插口，與非門的輸出端Y接至顯示邏輯電平的發(fā)光二極管的電平輸入插口，同時將數(shù)字萬用表調(diào)至直流電壓檔連接到門電路的

4、輸出端，測量輸出電壓值。（2）參照74LS10的引腳圖，在芯片相應(yīng)的引腳上加入VCC和VSS（GND），檢查無誤后接通電源，進行實驗。（3）當與非門的輸入端A、B、C為表1-1所列狀態(tài)時，分別測出輸出端6電壓及邏輯狀態(tài)，將結(jié)果記入表1-1中。2.與或非門邏輯功能測試（1）選用與或非門芯片74LS51，將其中的第二組與或非門的四個輸入端A、B、C、D分別接四個邏輯電平開關(guān)的電平輸出插口，輸出端Y接至顯示邏輯電平的發(fā)光二極管的電平輸入插口，同時接入數(shù)字萬用表調(diào)至直流電壓檔，測量電壓值。表1-1與非門邏輯功能測試輸入端輸出端ABC電壓

5、（V）邏輯狀態(tài)000100110111圖1-1與非門邏輯功能測試電路（2）參照74LS51的引腳圖，按圖1-2連接實驗電路，接通VCC和VSS（GND），檢查無誤后接通電源。（3）當輸入端A、B、C、D為表1-2所列狀態(tài)時，分別測出輸出端的電壓并轉(zhuǎn)換成邏輯狀態(tài)，將結(jié)果填入表1-2中。表1-2與或非門邏輯功能測試輸入端邏輯狀態(tài)輸出YABCD電壓邏輯狀態(tài)00000001001000110100010101101111圖1-2與或非門邏輯功能測試電路3.組合邏輯電路的邏輯關(guān)系測試（1）選取二輸入端與非門74LS00芯片，分別按圖1-3

6、和圖1-4連接實驗電路（參看74LS00的引腳圖），檢查無誤后接通電源。（2）分別將電路的輸入端A、B接邏輯電平開關(guān)的電平輸出插口，輸出端Z1及Z26接發(fā)光二極管的電平輸入插口。（3）當輸入端A、B為表1-3及1-4所列狀態(tài)時，分別觀察并記錄輸出端Z1及Z2的邏輯狀態(tài)，結(jié)果記錄于表1-3中。圖1-3組合邏輯電路（Ⅰ）圖1-4組合邏輯電路（Ⅱ）表1-3組合邏輯電路功能測試輸入輸出ABZ1Z2000110114.觀察脈沖信號對與非門的控制作用選取二輸入端與非門74LS00，將輸入端A接入1kHZ~10kHZ的連續(xù)方波脈沖信號，另一輸

7、入端B接邏輯電平開關(guān)的電平輸出插口，電路如圖1-5所示。用示波器觀察并描繪輸入端在B=0和B=1兩種情況下，A和Z的波形，將觀察到的結(jié)果記錄于圖1-6中（注意高、低電平的變化和相位關(guān)系的對應(yīng)）。圖1-5與非門對脈沖的控制作用測量電路圖1-6與非門輸入輸出波形圖五、預(yù)習報告要求1.認真閱讀數(shù)字電子技術(shù)教材中有關(guān)門電路的內(nèi)容，掌握與非門、與或非門、異或門的邏輯功能及幾種測試電路的測量原理和方法。62.查閱有關(guān)集成電路器件手冊，熟悉74LS00、74LS10、74LS51的外形和引腳排列。3.了解TTL和CMOS集成電路的使用規(guī)則。4

8、.熟悉EL-ELL-Ⅳ型數(shù)字電路實驗系統(tǒng)和DS1052E型示波器的技術(shù)指標和使用方法。六、實驗報告要求1.記錄測得的實驗數(shù)據(jù)和波形圖。2.總結(jié)TTL門電路和CMOS門電路多余輸入端的處理方法。3.回答思考題：（1）TTL與非門輸入端為什么狀態(tài)時輸出高電平或低電平