电工少门电路的逻辑功能测试

1、电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎2 2一、一、实验目的实验目的 1. 掌握常用集成逻辑门的逻辑功能，熟悉其外形和掌握常用集成逻辑门的逻辑功能，熟悉其外形和外引线排列。外引线排列。 2. 掌握脉冲信号传递的控制功能。掌握脉冲信号传递的控制功能。 3. 理解异或门的逻辑原理。理解异或门的逻辑原理。 4. 了解三态门的用途。了解三态门的用途。 5. 学习组合逻辑电路的测试方法。学习组合逻辑电路的测试方法。二、二、实验仪器与设备实验仪器与设备 数字万用表数字万用表 双踪示波器双踪

2、示波器 电子学综合实验装置电子学综合实验装置 TTL集成芯片（若干）集成芯片（若干）电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎3 3三、三、预习要求预习要求 1. 与非门不用的输入端应如何处理？与非门不用的输入端应如何处理？ 2. 与非门是怎样控制时钟脉冲传递的？能否控制模与非门是怎样控制时钟脉冲传递的？能否控制模拟信号的传递？拟信号的传递？ 3. 检查与非门的每个输入端时，常用万用表电压挡检查与非门的每个输入端时，常用万用表电压挡测量与非门的某个输入端（此时其它输入端悬空）得到测量与非门的某个输入端（此时其它输入端悬空）得到电压为电压为1.2V1.6V时，

3、认为该输入端正常，为什么？时，认为该输入端正常，为什么？电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎4 4四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤 门电路是组成逻辑电路的最基本单元，工业上常用门电路是组成逻辑电路的最基本单元，工业上常用的数字集成器件是的数字集成器件是TTL系列和系列和CMOS系列，在这些系列系列，在这些系列中，除了中，除了“与非与非”门以外，常用的还有与门、或门、或门以外，常用的还有与门、或门、或非门、与或非门、异或门、同或门等。在这些基本的逻非门、与或非门、异或门、同或门等。在这些基本的逻辑门电路中，与非门是组成这些门电路的最基本单元，辑门电路

4、中，与非门是组成这些门电路的最基本单元，而其它各种类型的门电路都是在与非门的基础上派生而而其它各种类型的门电路都是在与非门的基础上派生而得。得。1. 测试与非门的逻辑功能测试与非门的逻辑功能 与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个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。为高电平时，输出端才是低电平。电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎5 5四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤 选用四选用四-二二输入与非门输入与非门74LS

5、00，将，将74LS00插在电子插在电子学综合实验装置的插座上，再将与非门的输入端学综合实验装置的插座上，再将与非门的输入端A、B接到电子学综合实验装置的开关电平输出上，输出端接接到电子学综合实验装置的开关电平输出上，输出端接逻辑电平显示电路，接上逻辑电平显示电路，接上5V电源，如图电源，如图12-1所示。按表所示。按表12-1改变输入端改变输入端A、B的电平，根据显示电路发光二极的电平，根据显示电路发光二极管的亮灭观察输出端的状态。验证与非门的逻辑功能。管的亮灭观察输出端的状态。验证与非门的逻辑功能。将结果填入表将结果填入表1中。中。图图1 测试与非门的逻辑功能测试与非门的逻辑功能AB输出Y

6、000 11 011表表1 电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎6 6四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤2. 观察与非门对脉冲信号传递的控制作用观察与非门对脉冲信号传递的控制作用 图图1电路中，电路中，A端接频率为端接频率为1Hz的脉冲输出，当的脉冲输出，当B端端分别接高、低电平时，用双踪示波器同时观察输出和输分别接高、低电平时，用双踪示波器同时观察输出和输入波形。观察输出端入波形。观察输出端F的状态变化，判断是否与真值表的状态变化，判断是否与真值表符合。符合。电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎7 7四、四

7、、实验内容与步骤实验内容与步骤3.测试或门的逻辑功能测试或门的逻辑功能 选用两输入端或门选用两输入端或门74LS32，按图，按图2接线，输入端接接线，输入端接开关电平输出，输出端接逻辑电平显示电路。按表开关电平输出，输出端接逻辑电平显示电路。按表12改改变输入端的电平（即逻辑状态），观察输出端的逻辑状变输入端的电平（即逻辑状态），观察输出端的逻辑状态，填入表态，填入表2中。中。图图2 测试或门的逻辑功能测试或门的逻辑功能AB输出Y000 11 011表表2 电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎8 8四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤4.测试异或门的逻

8、辑功能测试异或门的逻辑功能 (1) 选用异或门选用异或门74LS86，按图，按图3接线，异或门的输接线，异或门的输入端接开关电平输出，输出端接逻辑电平显示电路。改入端接开关电平输出，输出端接逻辑电平显示电路。改变输入端变输入端A、B的电平（即逻辑状态），观察输的电平（即逻辑状态），观察输出端的逻辑状态，填入表出端的逻辑状态，填入表3中。写出异或门的逻辑表达中。写出异或门的逻辑表达式，核对测试结果。式，核对测试结果。 (2) 用与非门设计异或门，要求画出逻辑电路图，用与非门设计异或门，要求画出逻辑电路图，连好电路，改变输入端连好电路，改变输入端A、B的电平（即逻辑状态），的电平（即逻辑状态），观

9、察输出端的逻辑状态，填入表观察输出端的逻辑状态，填入表3中。中。电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎9 9四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤4.测试异或门的逻辑功能测试异或门的逻辑功能AB 输出F（1） 输出F（2）00011 011表表3 图图3 测试异或门的逻辑功能测试异或门的逻辑功能电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎1010四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤5.三态输出与非门三态输出与非门的测试的测试 三态输出与非门的输出端有三种状态：高电平、低三态输出与非门的输出端有三种状态：高电平、低电平和无逻

10、辑意义的高阻状态。三态输出与非门的逻辑电平和无逻辑意义的高阻状态。三态输出与非门的逻辑符号见图符号见图4，E端是控制端或使能端。当控制端端是控制端或使能端。当控制端E =1时，时，三态门的输出状态决定于输入端三态门的输出状态决定于输入端A、B的状态，实现的状态，实现“与非与非”逻辑关系，此时电路处于工作状态。当控制端逻辑关系，此时电路处于工作状态。当控制端E =0时，输出端开路处于高阻状态。时，输出端开路处于高阻状态。 选用三态输出与非门选用三态输出与非门74LS125，将输入端和控制端，将输入端和控制端接到开关电平上，输出端接到逻辑电平显示电路上。按接到开关电平上，输出端接到逻辑电平显示电路

11、上。按表表4改变输入端改变输入端A、B和控制端和控制端E的电平，的电平，观察输出端的状态填入表观察输出端的状态填入表4中。中。电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎1111四、四、实验内容与步骤实验内容与步骤5.三态输出与非门三态输出与非门的测试的测试EAB输出F1001011 101110表表4 图图4 测试三态与非门测试三态与非门 的逻辑功能的逻辑功能电工学（少学时）电工学（少学时）2022-2-72022-2-7 李静虎李静虎1212六、六、实验实验报告要求报告要求 1. 写出与非门、或门、异或门的测试结果。验证输写出与非门、或门、异或门的测试结果。验证输出与输入的逻辑关系。出与输入的逻辑关