实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用
基本逻辑门逻辑试验报告
基本逻辑门逻辑功能测试及应用一、实验目的1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
2、学习TTL基本门电路的实际应用。
3、了解CMOS基本门电路的功能。
4、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
二、实验原理数字电路中，最基本的逻辑门可归结为与门、或门和非门。
实际应用时，它们可以独立使用，但用的更多的是经过逻辑组合组成的复合门电路。
目前广泛使用的门电路有TTL门电路和CMOS门电路。
1、TTL门电路TTL门电路是数字集成电路中应用最广泛的，由于其输入端和输出端的结构形式都采用了半导体三极管，所以一般称它为晶体管-晶体管逻辑电路，或称为TTL电路。
这种电路的电源电压为+5V，高电平典型值为3.6V（≥2.4V合格）；低电平典型值为0.3V（≤0.45合格）。
常见的复合门有与非门、或非门、与或非门和异或门。
有时门电路的输入端多余无用，因为对TTL电路来说，悬空相当于“1”，所以对不同的逻辑门，其多余输入端处理方法不同。
（1）TTL与门、与非门的多余输入端的处理如图3.2.1为四输入端与非门，若只需用两个输入端A 和B ，那么另两个多余输入端的处理方法是：并联 悬空 通过电阻接高电平图3.2.1 TTL 与门、与非门多余输入端的处理并联、悬空或通过电阻接高电平使用，这是TTL 型与门、与非门的特定要求，但要在使用中考虑到，并联使用时，增加了门的输入电容，对前级增加容性负载和增加输出电流，使该门的抗干扰能力下降；悬空使用，逻辑上可视为“1”，但该门的输入端输入阻抗高，易受外界干扰；相比之下，多余输入端通过串接限流电阻接高电平的方法较好。
（2）TTL 或门、或非门的多余输入端的处理如图3.2.2为四输入端或非门，若只需用两个输入端A 和B ，那么另两个多余输入端的处理方法是：并联、接低电平或接地。
YYA YA YA Y并联 接低电平或接地图3.2.2 TTL 或门、或非门多余输入端的处理 （3）异或门的输入端处理异或门是由基本逻辑门组合成的复合门电路。
实验一 基本门电路的逻辑功能测试
实验一基本门电路的逻辑功能测试姓名:潘建成班级10级电信1学号120101003132 指导老师：陈金恩一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、熟悉扩展板与主电路板的连接与使用。
3、了解测试的方法与测试的原理。
4、掌握TTL集电极开路门（OC门）的逻辑功能及应用。
5、掌握TTL三态输出门（3S门）的逻辑功能及应用。
6、熟练掌握multisim仿真测试。
二、实验仪器1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、双踪示波器，数字万用表。
4、相应74LS系列芯片若干。
三、实验原理1、验中用到的基本门电路的符号为：图1-1与门图1-2或门图1-3非门图1-4与非门图1-5或非门图1-6异或门在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平，（即实验箱上面的拨动开关）然后使用逻辑电平显示单元（实验箱上部的LED）显示其逻辑功能。
2、数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。
对于普通的TTL电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低电平，输出阻抗都很低。
因此，不允许将它们的输出端并接在一起使用，而集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用，也就是说，它们都具有“线与”的功能。
(1)、TTL集电极开路门（OC门）本实验所用OC门型号为2输入四与非门74LS03，引脚排列见附录。
工作时，输出端必须通过一只外接电R和电源Ec相连接，以保证输出电平符合电路要求。
阻LOC门的应用主要有下述特点：电路的“线与”特性方便的完成某些特定的逻辑功能。
图1-7所示，将两个OC 门输出端直接并接在一起，则它们的输出：21212121B B A A B B A A F F F B A +=∙=∙=图1-7 OC 与非门“线与”电路即把两个（或两个以上）OC 与非门“线与”可完成“与或非”的逻辑功能。
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试逻辑门电路是数字电子电路中常用的一种电路，用于实现逻辑运算。
逻辑门电路由逻辑门和逻辑门之间的连接组成。
不同的逻辑门具有不同的逻辑功能，如与门、或门、非门等。
下面将对常见的逻辑门电路的逻辑功能和测试方法进行详细介绍。
一、与门（AND Gate）与门是最基本的逻辑门之一，它的逻辑功能是输入信号同时为高电平时输出高电平，否则输出低电平。
与门的通用符号是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
常用的与门有两输入与门、三输入与门等。
测试方法：1.连接电路：将与门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。
当输入引脚都为高电平时，LED灯应该亮起；否则，LED灯应该熄灭。
二、或门（OR Gate）或门是另一种常见的逻辑门，它的逻辑功能是只要有一个输入信号为高电平，输出就为高电平；只有所有输入信号都为低电平时，输出才为低电平。
或门的通用符号也是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
测试方法：1.连接电路：将或门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。
当任意一个输入引脚为高电平时，LED灯应该亮起；否则，LED灯应该熄灭。
三、非门（NOT Gate）非门是较为简单的逻辑门之一，它的逻辑功能是输出与输入相反的电平信号。
非门的通用符号是一个带有一个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
测试方法：1.连接电路：将非门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接，将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试：将输入引脚分别连接到电源和接地，检查LED灯的亮灭情况。
当输入引脚为高电平时，LED灯应该熄灭；否则，LED灯应该亮起。
以上是常见的逻辑门电路的逻辑功能及测试方法。
通过对逻辑门的测试，可以确保电路正常工作并实现所需的逻辑功能。
实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试一．实验目的1．掌握了解TTL系列、CMOS系列外形及逻辑功能。
2．熟悉各种门电路参数的测试方法。
3. 熟悉集成电路的引脚排列，如何在实验箱上接线，接线时应注意什么。
二、实验仪器及材料a)TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b)1）CMOS器件：CC4011 二输入端四与非门 1 片CC4071 二输入端四或门 1片2）TTL器件：74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS02 二输入端四或非门 1 片74LS00 二输入端四与非门 1片74ls125 三态门 1片74ls04 反向器材 1片三．预习要求和思考题：1．预习要求：1）复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2）常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。
3）三态门的功能特点。
4）熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
5）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2．思考题1）TTL门电路和CMOS门电路有什么区别？2）用与非门实现其他逻辑功能的方法步骤是什么？四．实验原理1．本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录。
2．门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间存在一定的逻辑关系。
TTL集成门电路的工作电压为“5V±10%”。
本实验中使用的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路，其管脚识别方法：将TTL集成门电路正面（印有集成门电路型号标记）正对自己，有缺口或有圆点的一端置向左方，左下方第一管脚即为管脚“1”，按逆时针方向数，依次为1、2、3、4············。
如图1—1所示。
具体的各个管脚的功能可通过查找相关手册得知，本书实验所使用的器件均已提供其功能。
图1—13．图1—2分别为基本门电路各逻辑功能的测试方法。
门电路逻辑功能测试及应用
实验一门电路逻辑功能测试及应用一．实验目的掌握基本门电路的逻辑功能。
二．实验设备及器材数字电子实验箱万用表2—3输入2—2输入与或非门确（74LS51）2输入四与非门（74LS00）2输入四正与门（OC）（74LS09）三态门（74LS126）2输入四异或门（7486）三．实验内容及步骤(一).与非门的逻辑功能测试(74LS00)1．如图1—1所示，任意选择其中一个与非门进行实验，输入端A、B分别接数字电子实验箱上的逻辑开关，当开关向上拨时，输入为高电平，即“H”或二进制“1”；当开关向下拨时，输入为低电平，即“L”或二进制“0”。
2．用发光二极管（即LED）显示门的输出状态。
当LED亮时，门的输出状态为“1”，或称高电平，用“H”表示; 当LED暗时，门的输出状态为“0”，或称低电平，用“L”表示。
门的输出状态也可以用电压表或逻辑笔测试。
3.按实验表1—1的要求，改变输入端A、B的逻辑状态，分别测出输出端电平，填入表1—1中，并判定其逻辑功能是否正确，写出逻辑表达式。
实验图1—1实验图1—2实验表1—1(二).利用与非门组成其它门电路或门(74LS00)1.按实验图1—2接线, 输入端A、B分别接数字电子实验箱上的逻辑开关，当开关向上拨时，输入为高电平，即“H”或二进制“1”；当开关向下拨时，输入为低电平，即“L”或二进制“0”。
2．用发光二极管（即LED）显示门的输出状态。
当LED亮时，门的输出状态为“1”，或称高电平，用“H”表示; 当LED暗时，门的输出状态为“0”，或称低电平，用“L”表示。
门的输出状态也可以用电压表或逻辑笔测试。
2.按实验表1—2的要求，改变输入端A、B的逻辑状态，分别测出输出端电平，填入表1—2中，并判定其逻辑功能是否正确，写出逻辑表达式。
实验表1—2(三).与或非门的逻辑功能测试(74LS51)1. 74LS51逻辑图见附录，按实验表1—3的要求，将A、B、C、D分别接数字电子实验箱上的逻辑开关,输出端接状态显示灯。
实验一 门电路逻辑功能与测试
实验一门电路逻辑功能与测试一、实验目的：1．了解与熟悉基本门电路逻辑功能；2．掌握门电路逻辑功能的测试方法，验证与加深对门电路逻辑功能的认识；3．熟悉门电路的外形和管脚排列，以及其使用方法。
二、实验仪器、设备、元器件：1．智能数字逻辑实验仪DE2-115 1台2．四2输入与门74LS08芯片 1片3．四2输入或门74LS32芯片 1片4．六反向器74LS04芯片 1片5．四2输入与非门74LS00芯片 1片6．四2输入或非门74LS02芯片 1片7．四2输入异或门74LS86芯片 1片8．万用表、逻辑笔9．导线若干三、预习要求：1．了解数字电路实验箱的结构和使用方法；2．复习门电路工作原理及相应逻辑表达式；3．熟悉所用门电路的管脚排列及相应管脚的功能；4．熟悉数字万用表、逻辑笔的使用方法。
5．使用Proteus软件对上述门电路进行设计。
四、实验内容和步骤：实验前按实验仪使用说明检查实验仪是否正常。
然后选择实验用的IC，按设计的实验接线图接好线，特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后仔细检查无误后方可通电实验。
实验中需要改动接线时，必须先断开电源，接好后再通电实验。
1、与门、或门、非门的逻辑功能测试（任选一个逻辑门）①与门的逻辑功能测试按图1.1所示要求连接电路，输入端接逻辑开关A、B，输出端接指示器。
改变输入状态的高低电平，将A、B输入端依次接成0-0，0-1，1-0，1-1状态，进行电路仿真，观察输出端电平指示器的显示状态（亮为“1”，灭为“0”），并填写实验结果。
实验结果填入表1.1的逻辑真值表中，并写出输出端Y的逻辑表达式和电路的逻辑功能。
图1.1 电路与仿真表1.1 逻辑真值表输入输出A B Y0 00 11 01 1逻辑表达式Y =______________逻辑功能：_______________②或门的逻辑功能测试按图1.2所示要求连接电路，将A、B输入端依次接成0-0，0-1，1-0，1-1状态，观察输出端电平指示器的显示状态（亮为“1”，灭为“0”），并填写实验结果。
基本逻辑门逻辑功能测试实验报告
基本逻辑门逻辑功能测试实验报告本实验主要是对基本逻辑门的逻辑功能进行测试，通过测试不同门的逻辑功能，掌握基本逻辑门的使用方法，了解它们在电路设计中的应用。
本实验采用了数字电路实验箱和万用表等实验工具，进行实验的设计和测试，最终得到了实验数据和结论。
关键词：基本逻辑门；逻辑功能；测试；电路设计一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解基本逻辑门的种类和原理；2. 掌握基本逻辑门的使用方法；3. 通过测试不同门的逻辑功能，了解它们在电路设计中的应用。
二、实验原理1. 基本逻辑门的种类和原理基本逻辑门包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）、同或门（NOR）和与非门（NAND）。
它们的逻辑功能如下：（1）与门（AND）：当且仅当所有输入都为1时，输出才为1，否则为0。
（2）或门（OR）：当且仅当所有输入都为0时，输出才为0，否则为1。
（3）非门（NOT）：当输入为0时，输出为1；当输入为1时，输出为0。
（4）异或门（XOR）：当且仅当输入不相同时，输出为1，否则为0。
（5）同或门（NOR）：当且仅当所有输入都相同时，输出为1，否则为0。
（6）与非门（NAND）：当且仅当所有输入都为1时，输出为0，否则为1。
2. 基本逻辑门的使用方法基本逻辑门的使用方法如下：（1）与门（AND）：将两个或多个输入接到与门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（2）或门（OR）：将两个或多个输入接到或门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（3）非门（NOT）：将输入接到非门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（4）异或门（XOR）：将两个输入接到异或门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（5）同或门（NOR）：将两个或多个输入接到同或门的输入端，将输出接到需要的电路中。
（6）与非门（NAND）：将两个或多个输入接到与非门的输入端，将输出接到需要的电路中。
三、实验设计本实验采用数字电路实验箱和万用表等实验工具，进行实验的设计和测试。
实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用
实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用一、实验目的1. 掌握TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法。
2. 掌握TTL器件的使用规则。
3. 熟悉数字电路实验仪的结构、基本功能和使用方法。
4. 练习熟练使用DS1052E型数字示波器。
二、实验原理门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，掌握各种门电路的逻辑功能和电器特性，对于正确使用数字集成电路是十分必要的。
目前应用最广泛的集成电路是TTL和CMOS。
TTL集成逻辑门电路根据其型号的不同，有不同的内部结构和引脚，在本实验中我们只选取了常用的与非门、与或非门来进行测试。
与非门是门电路中应用较多的一种，与非门的逻辑功能为，当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出为高电平；只有当输入全部为高电平时，输出才为低电平。
而与或非门的逻辑功能为，当同一个与门端组的输入端全部为高电平时，输出为低电平；当同一个与门端组中有一个或一个以上的输入端为低电平时，输出即为高电平。
实验前请认真阅读TTL集成电路使用规则。
数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。
对于普通的TTL门电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低点平，输出阻抗都很低。
因此，通常不允许将它们的输出端并接在一起使用。
集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用。
三、实验仪器及器件1. DS1052E型示波器2. EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统3. DT9205数字万用表4.器件：集成电路芯片74LS00 74LS10 74LS51四、实验内容及步骤1.与非门逻辑功能测试（1）选用三输入端与非门74LS10，按图1-1连接实验电路，即将与非门的三个输入端A、B、C分别接至逻辑电平开关的电平输出插口，与非门的输出端Y接至显示逻辑电平的发光二极管的电平输入插口，同时将数字万用表调至直流电压档连接到门电路的输出端，测量输出电压值。
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实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用
一、实验目的
1. 掌握TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法。
2. 掌握TTL器件的使用规则。
3. 熟悉数字电路实验仪的结构、基本功能和使用方法。
4. 练习熟练使用DS1052E型数字示波器。
二、实验原理
门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，掌握各种门电路的逻辑功能和电器特性，对于正确使用数字集成电路是十分必要的。
目前应用最广泛的集成电路是TTL和CMOS。
TTL集成逻辑门电路根据其型号的不同，有不同的内部结构和引脚，在本实验中我们只选取了常用的与非门、与或非门来进行测试。
与非门是门电路中应用较多的一种，与非门的逻辑功能为，当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出为高电平；只有当输入全部为高电平时，输出才为低电平。
而与或非门的逻辑功能为，当同一个与门端组的输入端全部为高电平时，输出为低电平；当同一个与门端组中有一个或一个以上的输入端为低电平时，输出即为高电平。
实验前请认真阅读TTL集成电路使用规则。
数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。
对于普通的TTL门电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低点平，输出阻抗都很低。
因此，通常不允许将它们的输出端并接在一起使用。
集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用。
三、实验仪器及器件
1. DS1052E型示波器
2. EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统
3. DT9205数字万用表
4.器件：集成电路芯片74LS00 74LS10 74LS51
四、实验内容及步骤
1.与非门逻辑功能测试
（1）选用三输入端与非门74LS10，按图1-1连接实验电路，即将与非门的三个输入端A、B、C分别接至逻辑电平开关的电平输出插口，与非门的输出端Y接至显示逻辑电平的发光二极管的电平输入插口，同时将数字万用表调至直流电压档连接到门电路的输出端，
测量输出电压值。
（2）参照74LS10的引脚图，在芯片相应的引脚上加入V CC 和V SS （GND ），检查无误后接通电源，进行实验。
（3） 当与非门的输入端A 、B 、C 为表1-1所列状态时，分别测出输出端电压及逻辑状态，将结果记入表1-1中。
2.与或非门逻辑功能测试
（1）选用与或非门芯片74LS51，将其中的第二组与或非门的四个输入端A 、B 、C 、D 分别接四个逻辑电平开关的电平输出插口，输出端Y 接至显示逻辑电平的发光二极管的电平输入插口，同时接入数字万用表调至直流电压档，测量电压值。
表1-1 与非门逻辑功能测试
V
图1-1 与非门逻辑功能测试电路
（2）参照74LS51的引脚图，按图1-2连接实验电路，接通V CC 和V SS （GND ），检查无误后接通电源。
（3）当输入端A 、B 、C 、D 为表1-2所列状态时，分别测出输出端的电压并转换成逻辑状态，将结果填入表1-2中。
表1-2 与或非门逻辑功能测试
V CC
图1-2 与或非门逻辑功能测试电路
3.组合逻辑电路的逻辑关系测试
（1）选取二输入端与非门74LS00芯片，分别按图1-3和图1-4连接实验电路（参看74LS00的引脚图），检查无误后接通电源。
（2）分别将电路的输入端A 、B 接逻辑电平开关的电平输出插口，输出端Z 1及Z 2接发光二极管的电平输入插口。
（3）当输入端A 、B 为表1-3及1-4所列状态时，分别观察并记录输出端Z 1及Z 2的逻辑状态，结果记录于表1-3中。
Z 1
Z 2
图1-3 组合逻辑电路（Ⅰ） 图1-4 组合逻辑电路（Ⅱ）
表1-3 组合逻辑电路功能测试
4.观察脉冲信号对与非门的控制作用
选取二输入端与非门74LS00，将输入端A 接入1kH Z ~10kH Z 的连续方波脉冲信号，另一输入端B 接逻辑电平开关的电平输出插口，电路如图1-5所示。
用示波器观察并描绘输入端在B=0和B=1两种情况下， A 和Z 的波形，将观察到的结果记录于图1-6中（注意高、低电平的变化和相位关系的对应）。
Z
V V V Z B=0
B=1
图1-5 与非门对脉冲的控制作用测量电路图1-6 与非门输入输出波形图
五、预习报告要求
1. 认真阅读数字电子技术教材中有关门电路的内容，掌握与非门、与或非门、异或门的逻辑功能及几种测试电路的测量原理和方法。
2. 查阅有关集成电路器件手册，熟悉74LS00、74LS10、74LS51的外形和引脚排列。
3. 了解TTL和CMOS集成电路的使用规则。
4. 熟悉EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统和DS1052E型示波器的技术指标和使用方法。
六、实验报告要求
1. 记录测得的实验数据和波形图。
2. 总结TTL门电路和CMOS门电路多余输入端的处理方法。
3. 回答思考题：
（1）TTL与非门输入端为什么状态时输出高电平或低电平？其电平值分别是多少？与非门中不用的输入端应如何处理？
（2）TTL与或非门输入端为什么状态时输出高电平或低电平？与或非门中不用的与门端应如何处理？而不用的与门端组又应如何处理？
（3）欲使一个异或门实现非逻辑，电路将如何连接（画图说明）？为什么说异或门是可控反相器？
（4）分析图1-3和图1-4所示的两个电路，逻辑功能是否相同？试用逻辑代数的公式进行验证，同时从电路结构来比较，哪个电路更合理？
（5）根据图1-5回答，如果与非门的一个输入端接连续时钟脉冲，那么：
①其余输入端是什么状态时，脉冲可以通过？此时输出波形与输入波形有何区别？
②其余输入端是什么状态时，脉冲不可以通过？此时与非门输出端是什么状态？。