实验三基本门电路逻辑功能的测试.doc

实验三 基本门电路逻辑功能的测试一 实验目的1 熟悉能主要门电路的逻辑功; 2 掌握基本门电路逻辑功能的测试方法.二 使用仪器DZX-2型电子学综合实验装置(简称实验台);双踪示波器;学生万用表.三 实验原理1 集成电路芯片介绍数字电路实验中所用到的集成芯片多为双列直插式，其引脚排列规则如图1-1。其识别方法是：正对集成电路型号或看标记（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。在标准形TTL集成电路中，电源端Vcc一般排在左上端，接地端（GND）一般排在右下端，如74LS00。若集成芯片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。本实验采用的芯片是74LS00二输入四与非门、74LS20四输入二与非门、74LS02二输入四或非门、74LS04六非门，逻辑图及外引线排列图见图1-1。图1-1 逻辑图及外引线排列2 逻辑表达式: 非门 1-1 2输入端与非门 1-2 4输入端与非门 1-3 或非门 1-4对于与非门,其输入中任一个为低电平“0”时，输出便为高电平“1”。只有当所有输入都为高电平“1”时，输出才为低电平“0”。对于TTL逻辑电路，输入端如果悬空可看做；逻辑1，但为防止干扰信号引入，一般不悬空，可将多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。对MOS电路输入端不允许悬空。对于或非门，闲置输入端应接地或低电平。四 实验内容及步骤1 逻辑功能测试与非门逻辑功能的测试：* 将74LS20插入实验台14P插座，注意集成块上的标记，不要插错。* 将集成块Vcc端与电源+5V相连，GND与电源“地”相连。* 选择其中一个与非门，将其4个输入端A、B、C、D分别与四个逻辑开关相连，输出端Y与逻辑笔或逻辑电平显示器相连，如图1-2。根据表1-1中输入端的不同状态组合，分别测出输出端的相应状态，并将结果填入其中。表1-1ABCDY11110111001100010000图 1-2或非门逻辑功能的测试：将74LS02集成芯片按照上述方法插入实验台的14P插座，选择其中一个或非门，将其输入端与逻辑电平相连，输出端与逻辑笔相连，如图1-3。根据表1-2中输入端的不同状态组合，分别测出输出端的相应状态，并将结果填入其中。表1-2ABY00011011图1-3用上述同样的方法测试74LS00、74JS04的逻辑功能。2 传输性能和控制功能的测试逻辑电平图1-4参照图1-4，从74LS00芯片中选取一个2输入与非门，A输入端接频率为1KHz的脉冲信号，B输入端接逻辑电平开关，输出端Y接示波器。用双踪示波器同时观察A输入ABY10表1-3端的脉冲波形和输出端Y的波形，并注意两者之间的相位关系。按表1-3的要求测试，并将结果填入表中。 参照图 1-5， 从74LS02芯片中选取一个2输入或非门，A输入端接频率为1KHz的脉冲信号，B输入端接逻辑电平开关，输出端Y接示波器，将测试结果填入表1-4。ABY10表1-4图1-5示波器五 实验报告及要求1 画出规范的测试电路图及各个表格。2 记录测试所得数据，并对结果进行分析。3 简述与非门、或非门闲置脚的和处理办法。思考题1、TTL器件与CMOS器件在处理不是用的输入管脚上有什么区别？2、为什么没有要求测量CMOS器件的电流参数？3、通过本次实验，总结TTL及CMOS器件的特点及使用的收获和体会。实验一 门电路逻辑功能测试一、实验目的了解逻辑箱的结构，熟悉其使用方法；掌握门电路逻辑功能的测试。二、实验仪器和器材 仪器：DS-1型EDA数字电路实验系统，GDM-8145数字万用表，SS-7802二踪示波器，EE1642B1型函数信号发生器，YB1719A直流稳压电源 器材：74LS00、74LS02、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86、74LS20、CD4011三、预习要求1 阅读附录一、附录二、附录三、附录四、附录五2 查阅附录六，查找本次实验所用集成块的管脚图、真值表。四、实验内容及步骤3 逻辑箱的使用：（1） 观察实验箱插件板的结构，熟悉电源的正极、负极、信号源输出、逻辑开关的电平输出、发光二极管显示输入。（2） 开机后用万用表检查电源是否符合电路或集成组件的要求，一般TTL电路为5V。（3） 测试逻辑开关和发光二极管显示功能。将逻辑开关K的输出接到二极管LE上，检查K1K8逻辑开关的电平输出状态，灯亮表示高电平，灯暗表示低电平；取一根导线，一端插入逻辑开关Ki的输出插孔，一端插入二极管显示输入插孔，拨动逻辑开关，输出高电平时，二极管亮，输出低电平时，二极管暗，逐个检查其正确性。（4） 测试逻辑开关和发光二极管所对应的高低电平，用数字万用表测量具体电压值。（5） 用示波器观察连续矩形波信号和单脉冲P+、P-信号，并记录其波形参数。2门电路逻辑功能测试：实验前，先检查逻辑箱电源是否正常，然后选择实验用的集成块，按接线图接好连线。特别注意：VCC与地线不能接错。线接好后经实验指导老师检查无误，方可通电实验。实验中改动接线应先断开电源，接好线后再通电实验。 （1） 与非门（74LS00）： 将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别接逻辑开关Ki+1、Ki，输出端Y接发光二极管，电路如图1-1，检查线路正常之后，接通电源，拨动开关，使输入处于如表所示的各种状态，并记录对应的输出状态，并同时用数字万用表测其具体的电压值。（2）与门（74LS08）：步骤同上（3） 或门（74LS32）：步骤同上（4） 非门（74LS04）：步骤同上5) 或非门（74LS02）：步骤同上6) 异或门（74LS86）：步骤同上3 逻辑门传输延迟时间的测量。用六反相器（非门）按图17接线，输入200KHz连续脉冲，用双踪示波器测输入，输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd值。4 利用与非门控制输出。用一片74LS00按图18、图19接线，输入端A接电平开关K，输入端B接1KHZ的脉冲信号，在逻辑箱上接线，用双踪示波器观察电平开关K对输出脉冲的控制作用，画出输入端A、B输出端Y的时序图。5 用与非门组成其他门电路并测试验证。（1）.组成或非门。 用一片二输入端四与非门组成或非门Y= 画出电路图，测试并填表17(2).组成异或门（a） 将异或门表达式转化成与非门表达式。（b） 画出逻辑电路图。（c） 测试并填表18。五.实验报告1.按要求填写各实验表格。2.回答问题：（1）怎