实验二 TTL集成门电路的逻辑功能测试及应用新1111.doc

实验二 TTL集成门电路的逻辑功能测试及逻辑变换 一、实验目的1熟悉TTL集成元器件引管脚排列特点。2掌握各门电路逻辑功能测试方法及用与非门实现逻辑电路的变换。3熟悉数字电路实验装置的结构、基本功能和使用方法。4了解逻辑门对脉冲信号的控制作用。二、实验原理1用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路统称为门电路。常用的基本门电路在逻辑功能上有与门、非门、与非门、或门、异或门、或非门等几种。它们的逻辑表达式、逻辑符号及对应型号如表2.1所示。表2-1 逻辑门表达式、逻辑符号及型号逻辑门命名及逻辑表达式逻辑符号型号（74LS系列）与非门74LS00与 门74LS08或 门74LS32异或门74LS86非 门74LS04图2-1 用与非门构成逻辑图2应用摩根定理，可以实现只用与非门或只用或非门就能完成与、或、非、异或等逻辑运算。由于在实际工作中大量使用与非门，因此对于一个表达式，应用摩根定理，用两次求反的方法，就能较方便地实现两级与非门网络。例如，用与非门去实现的逻辑图，根据此表达式就很容易画出用与非门表示的逻辑图。如图2-1所示。3逻辑门对数字信号有控制作用。控制的原理很简单，就是利用逻辑门的逻辑功能，在门的一端加上控制信号（“1”电平或“0”电平），由控制信号决定门电路的打开或关闭。当门电路处于打开状态时，数字信号被传输；门电路处于关闭状态时，则数字信号无法通过（也称被封锁）。至于控制信号是1还是0则由门电路的逻辑功能所决定。三、实验设备与器件1.+5V直流电源 2.逻辑电平开关 3.逻辑电平显示器4.器件74LS00、74LS08、74LS04、74LS32、74LS86、74LS51 四、实验内容(一)门电路逻辑功能测试在电子学综合实验装置的数字电路实验板上选取一个14P插座，按定位标记插好所要测试的各集成块。1.测试74LS00（二入四与非门）逻辑功能本实验选用二输入四与非门74LS00，其内部结构、引脚排列及逻辑符号如图2-2所示。将集成块14管脚和7管脚分别接5V直流电源的“+”和“-”极，选取集成块中的一个与非门，门的二个输入端分别接十六位逻辑开关电平输出插孔（以下简称逻辑电平输出插孔），以提供“0”与“1”电平信号，开关向上时，输出逻辑“1”，向下时输出逻辑“0”。门的输出端接由LED发光二极管组成的十六位逻辑电平输入插孔（以下简称逻辑电平显示输入插孔）。LED亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0”。按图2-2右侧的真值表测试与非门的逻辑功能。2. 测试74LS08（二入四与门）逻辑功能74LS08内部结构、引脚排列及逻辑符号如图2-3所示。操作方法同1，将测试结果填入图2-3右侧真值表中。ABYABY 图2-2 74LS00内部结构、引脚图、逻辑符号、真值表图2-3 74LS08内部结构、引脚图、逻辑符号、真值表3. 测试74LS32（二入四或门）逻辑功能74LS32内部结构、管脚排列及逻辑符号如图2-4所示。操作方法同1，将测试结果填入图2-4右侧真值表中ABY图2-4 74LS32内部结构、引脚图、逻辑符号、真值表4.测试74LS86（二入四异或门）逻辑功能74LS86内部结构、管脚排列及逻辑符号如图2-5所示。操作方法同1，将测试结果填入图2-5右侧真值表中。ABY图2-5 74LS86 内部结构、引脚图、逻辑符号、真值表5.测试74LS04（六反相器）逻辑功能74LS04内部结构、管脚排列及逻辑符号如图2-6所示。操作方法同1，将测试结果填入图2-6右侧真值表中。AY图2-6 74LS04内部结构、引脚图、逻辑符号、真值表6.测试74LS51（2、3输入二与或非门）逻辑功能74LS51内部结构、管脚排列及逻辑符号如图2-7所示。操作方法同1，将测试结果填入真值表中。ABCDY图2-7 74LS51内部结构、引脚图、逻辑符号、真值表（二）用与非门组成下列门电路，并测试它们的逻辑功能利用摩根定理将下列门电路全部用与非门实现。要求变换表达式，画出逻辑电路图，并将测试结果填入自拟的表格中。 与门 或门 或非门 异或门 （三）按图2-8所示，在与非门的其中一个输入端加计数脉冲信号，当另一端分别为“1”和“0”时，观察输出端的状态，注意输入和输出的相位关系。“接逻辑电平显示器输入插孔”“接逻辑电平输出插孔”图2-8 观察与非门对脉冲的控制作用五、实验报告要求及思考题1. 把实验内容(一)所测得的数据填到附带的表格中。2. 要