实验一门电路逻辑功能测试工学设计.doc

实验一 门电路逻辑功能测试一实验目的1.熟悉集成门电路的工作原理和主要参数2.熟悉集成门电路的外型引脚排列及应用事项3.验证和掌握门电路的逻辑功能二理论准备使用最广泛的数字集成门电路为TTL和CMOS两种1.TTL门电路TTL集成电路除了标准形式(74系列)外,还有其它四种结构形式:高速TTL(74H系列),低功耗TTL(74L系列)这两种结构与标准TTL主要区别是电路中各电阻不同,另两种是肖特基TTL(74S系列)和低功耗肖特基TTL(74LS系列)2.基本CMOS门电路CMOS逻辑门电路是在TTL电路问世之后,所开发出的第二种广泛应用的数字集成器件,从发展趋势来看,CMOS电路的性能将超越TTL而成为占主导地位的逻辑器件CMOS电路的功耗和抗干扰能力远优于TTL电路,工作速度可与TTL电路相比较CMOS电路产品有4000系列和4500系列近几年有与TTL兼容的CMOS器件如74HCT系列等产品可与TTL器件交换使用3.使用注意事项(1)TTL集成电路1)通常TTL电路要求电源电压VCC=5V0.25V 2)TTL电路输出端不允许与电源短路,但可以通过上拉电阻连到电源级,以提高输出高电平 3)TTL电路不使用的输入端,通常有两种处理方法,一是把不用的输入端按其逻辑功能特点接至相应的逻辑电平上;二是与其它使用的输入端并联,不宜悬空4)TTL电路对输入信号边沿的要求通常要求其上升沿或下降沿小于50ns/v100ns/v当外加输入信号边沿变化很慢时,必须加整形电路(如施密特触发器)(2)CMOS集成电路1)不用的输入端不允许悬空.应根据逻辑需要接VDD或VSS端,或将它们与使用的输入端并联,不允许悬空2)在工作或测试时,必须先接通电源,再加入信号工作结束后,应先撤除信号,再关闭电源3)不可在接通电源的情况下插入或拔出组件4)输入信号不可大于VDD或小于VSS5)焊接时,电烙铁接地要可靠,或便电路铁断电后,用余热快速焊接贮存,一般用金属箔或导电泡棉将组件各脚管短路4.图2-1是几种集成门电路外型及引脚排列二输入四或门二输入四与非门(a) 74LS00 (b) 74LS32 (c) 74LS02 (d) 74LS86 二输入四或非门 二输入四异或门 图2-1 几种集成门电路外型及引脚排列三实验内容1.测与非门的逻辑功能将74LS00(二输入端四与非门)按图2-2接线,检查无误后接通实验仪电源,然后按表2-1中给出的输入端不同情况,测输出端的逻辑状态填入表中表2-1与非门逻辑功能测试表输入端输出电压V0(V)输出逻辑 0 0 0 1 1 0 1 1图2-2 与非门逻辑功能测试2.测或门的逻辑功能将74LS32(二输入端四或门)按图1-3接线,检查无误后接通实验仪电源,按表2-2中给出的输入端不同情况,测输出端的逻辑状态填入表中表2-2 或门逻辑功能测试表输入端输出电压V0(V)输出逻辑 0 0 0 1 1 0 1 1 图2-3或门逻辑功能测试3.测或非门的逻辑功能将74LS02(二输入端四或非门)按图1-4接线,检查无误后接通实验仪电源,按表2-3中给出的输入端不同情况,测输出端的逻辑状态填入表中 表2-3 或非门逻辑功能测试表输入端输出电压V0(V)输出逻辑 0 0 0 1 1 0 1 1图2-4 或非门逻辑功能测试4.测异或门的逻辑功能将74LS86(二输入端四异或门)按图2-5接线,检查无误后接通实验箱电源,然后按表2-4中给出的输入端不同情况,测输出端的逻辑状态填入表中表2-4 异或门的逻辑功能测试表输入端输出电压