任务 2 TTL集成逻辑门的逻辑功能测试

数字电路实训指导（含实训工单）职业教育电子信息类专业产教融合新形态教材任务二

TTL集成逻辑门的逻辑功能测试目录01学习目标02工作任务03基础知识04技能训练05问题探究系统化学习路径·全方位技能提升学习目标掌握TTL集成与非门的逻辑功能测试技能。了解TTL集成电路的使用规则。通过本次实验，我们将深入实践，确保电路设计的正确性和稳定性。工作任务逻辑功能测试掌握TTL集成双4输入与非门74LS20逻辑功能的测试技能。电路仿真验证应用SmartEDA(或Multisim)仿真软件搭建电路并进行验证。PCB版图绘制应用嘉立创EDA软件绘制印制电路板图。基础知识TTL定义TTL集成逻辑门电路是晶体三极管-晶体三极管集成逻辑门电路的简称。74LS20芯片74LS20是双4输入与非门，芯片内部包含两个独立的与非门电路。与非门逻辑功能逻辑功能为：有“0”出“1”，全“1”出“0”。图1-2-1TTL集成双4输入与非门74LS20的引脚排列及逻辑符号TTL集成电路使用规则电源电压+4.5~+5.5V，推荐使用+5V标准电压。闲置输入端处理悬空、接高电平（VCC）或与其他输入端并联。输入端通过电阻接地R≤680Ω相当于“0”，R≥4.7kΩ相当于“1”。输出端不允许并联使用，不允许直接接地或接电源。技能训练：训练内容与器材训练内容测试74LS20的逻辑功能。使用仿真软件搭建电路并验证。绘制印制电路板图。训练器材直流稳压电源、逻辑电平显示器、逻辑电平开关、数字万用表。集成电路实验板、74LS20芯片、连接导线若干。训练内容与器材图1-2-2逻辑电平开关电路图图1-2-3逻辑电平显示器电路图图1-2-2所示为逻辑电平开关电路图。该电路能提供“0”与“1”电平信号，当开关向上时，输出逻辑“1”；当开关向下时，输出逻辑“0”。图1-2-3所示为逻辑电平显示器电路图。逻辑电平显示器由LED（发光二极管）组成，能显示逻辑电平，LED“亮”为逻辑“1”，“不亮”为逻辑“0”，所以又称其为0-1指示器。逻辑电平开关和逻辑电平显示器可完成数字电子技术实训所需要的逻辑电平信号的产生和显示，在本书后续实训中提到的逻辑电平开关和逻辑电平显示器均为上述电路结构。技能训练：实验电路图1-2-4TTL集成双4输入与非门74LS20逻辑功能测试电路技能训练：实验步骤步骤一：芯片安装将74LS20芯片正确插入实验板。步骤二：线路连接按照电路图连接线路，确保输入端接逻辑电平开关，输出端接逻辑电平显示器。步骤三：信号输入操作逻辑电平开关，输入不同的高低电平组合（如1111,0111,1011等）。步骤四：状态观察观察并记录每次输入组合对应的输出状态（LED亮或灭）。步骤五：结果验证将实验结果与与非门的理论真值表进行对比，判断芯片功能是否正常。问题探究在使用TTL集成与非门时，为什么不建议将闲置输入端悬空？如果TTL与非门的一个输入端通过一个1kΩ的电阻接地，那么这个输入端的逻辑状态是什么？为什么TTL电路的输出端不能直接并联？思考与讨论：分组探讨上述问题，结合实验现象与理论知识进行分析。总结掌握了核心技能熟练掌握了TTL集成与非门74LS20的逻辑功能测试方法，包括电路搭建、信号输入、状态观测和结果分析。深化了理论知识深入理解了TTL集成电路的基本工作原理和关键使用规则，特别是关于闲置输入端处理和输出端限制的规定。拓