集成逻辑门电路的基本应用
实验三_集成逻辑门电路的功能及参数测试(精)
实验四
实验设备
示波器YB4320A 1台
三用表1只
逻辑电路设计实验箱1台
实验材料(在电阻箱上
74LS125 1片
74LS03 1片
电阻
1/8W 1K Ω8只
1/8W 5.1KΩ5只
1/8W 2.7K Ω4只
四、操作方法与实验步骤
实验三
1.验证74LS00“与非”门的逻辑功能
1.将芯片插入实验箱的IC插座中
4.从b端往a端缓慢调节电位器W ,观察Vi ,Vo两电压表的读数,并记录数据填入表格
5.根据表格数据画出曲线图,并求VON和VOFF
图表21开关门电平电路图
实验四
1.验证74LS125三态门的逻辑功能
1.高阻的测试方法:将控制端EN接高电平,输出分别接上拉电阻和下拉电阻,测量输出端Y的电压
图表22测量示意图
4.进一步建立信号传输有时间延时的概念
5.进一步熟悉示波器、函数发生器等仪器的使用
实验四
1.掌握三态门的逻辑功能及工作原理
2.了解三态门在计算机总线中的应用
3.熟悉集电极开路门的电路原理
4.掌握集电路开路门的使用方法
二、实验内容和原理
实验三
实验内容:
1.验证74LS00“与非”门的逻辑功能
2.验证CD4001“或非”门的逻辑功能
实验四1.验证74LS125三态门的逻辑功能图表32 74LS125逻辑功能测量结果EN A L Y上拉电阻Y下拉电阻5.07 5.07 0 0 H H L H实验结果表明接上拉电阻实现了正常的逻辑功能同时提高了驱动负载能力。而接下拉电阻三态门不能实现正常的逻辑功能。2.测量74LS125的四个三态门的输入输出电压图表33 74LS125输入输出电压ENi 0 0 Ai / V 4.99 0 4.97 0 4.97 0 4.98 0 Yi / V 4.04 0 3.99 0 4.02 0 4.03 0 Yi逻辑值1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0数据表明四个三态门都是正常的。2.用74LS125三态门构成1位2选1数据选择器图表34双向数据传送测量结果S0 0 1 D1 139.133HZ 5.10V(示波器139.420HZ 5.06V D0 5.06V Y 139.172HZ 4.19V无频率第16页/共18页
集成逻辑门电路基本知识
集成逻辑门电路基本知识1. 引言集成逻辑门电路是现代数字电路的基础，广泛应用于计算机、通信、控制等领域。
了解集成逻辑门电路的基本知识对于理解数字电路的原理和设计至关重要。
本文将介绍集成逻辑门电路的基础概念、分类和应用。
2. 集成逻辑门电路的概述集成逻辑门电路是由多个逻辑门组成的电路，逻辑门通过控制输入端的电信号，产生特定的输出信号。
逻辑门的种类包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
3. 集成逻辑门电路的分类3.1 与门与门是最基本的逻辑门之一，其输入端都要为高电平时，输出端才会为高电平。
与门的符号为“&”或“∩”，常用的与门有AND、NAND等类型。
3.2 或门或门是另一种基本的逻辑门，只要输入端中有一个为高电平，则输出端为高电平。
或门的符号为“|”或“∪”，常用的或门有OR、NOR等类型。
3.3 非门非门是最简单的逻辑门之一，若输入端为高电平，则输出端为低电平；若输入端为低电平，则输出端为高电平。
非门的符号为“!”或“¬”。
3.4 异或门异或门是比较特殊的逻辑门，当输入端中只有一个为高电平时，输出端为高电平；否则，输出端为低电平。
异或门的符号为“⊕”或“≠”。
4. 集成逻辑门电路的应用集成逻辑门电路可以用于各种数字电路的设计和实现，以下是集成逻辑门电路的一些常见应用场景：4.1 逻辑运算集成逻辑门电路可以实现各种逻辑运算，例如用与门组成加法器、用异或门实现比较器等。
逻辑运算是计算机和数字电路的基础。
4.2 存储器设计存储器是计算机系统中重要的组成部分，集成逻辑门电路可以用于存储器的设计和实现。
常见的存储器包括静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
4.3 时序电路设计时序电路是处理与时间有关的数字信号的电路，集成逻辑门电路可以用于时序电路的设计和实现。
时序电路广泛应用于计时器、时钟、触发器等领域。
5. 总结集成逻辑门电路是数字电路中的基本组成单元，通过不同逻辑门的组合，可以实现各种逻辑运算和功能。
集成逻辑门电路实验报告
集成逻辑门电路实验报告集成逻辑门电路实验报告引言：集成逻辑门电路是现代电子技术中的重要组成部分，它可以实现数字信号的逻辑运算。
本次实验旨在通过搭建不同类型的逻辑门电路，深入理解逻辑门的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握集成逻辑门电路的基本原理和应用，通过搭建不同类型的逻辑门电路，加深对数字逻辑电路的理解。
二、实验器材与仪器1. 集成逻辑门芯片（如74LS00、74LS02、74LS08等）2. 面包板3. 连接线4. 示波器5. 信号发生器三、实验步骤与结果1. 搭建与门电路首先，将74LS08芯片插入面包板中，并用连接线将芯片的输入端与信号发生器连接，输出端与示波器连接。
通过调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
实验结果显示，当输入信号同时为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平。
2. 搭建或门电路接下来，将74LS02芯片插入面包板中，并按照与门电路的搭建方式连接输入信号和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化。
实验结果表明，只要输入信号中有一个为高电平，输出信号就为高电平；只有当所有输入信号都为低电平时，输出信号才为低电平。
3. 搭建非门电路然后，将74LS04芯片插入面包板中，并连接输入信号和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化。
实验结果显示，当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
4. 搭建异或门电路最后，将74LS86芯片插入面包板中，并连接输入信号和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化。
实验结果表明，当输入信号中只有一个为高电平时，输出信号为高电平；当输入信号中有两个或两个以上为高电平时，输出信号为低电平。
四、实验总结通过本次实验，我深入了解了集成逻辑门电路的原理和应用。
逻辑门电路是数字电子技术中的基础，广泛应用于计算机、通信等领域。
通过搭建与门、或门、非门和异或门电路，我对逻辑门的工作原理有了更加清晰的认识。
数字电子技术与应用2集成逻辑门电路及其应用
可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。
2.1 二极管基本门电路 2.1.1晶体二极管的开关特性 数字电路中的晶体二极管、三极管和MOS管等器件一般是以 开关方式工作的，其工作状态相当于相当于开关的“接通”
与“断开”。
1.静态特性 静态特性是指二极管在导通和截止两种稳定状态下的特性。典型
表ห้องสมุดไป่ตู้
由真值表得到或门输出逻辑表达式为: Y=A+B 二极管门电路虽然很简单，但存在着严重的缺点：（1）输出电平 都比输入电平高出0.7V—电平偏离，如果将三个这种门级联（前级 的输出作为后级的输入），则最后一级的输出低电平偏离到2.1V， 已接近规定的输入的高电平，会造成逻辑混乱；（2）当输出端对
地接上负载电阻（常称为下拉负载）时，会使输出高电平降低， 即带负载能力差，严重时会造成逻辑混乱。如图2.5二极管与门电
(b) 与门逻辑符号
二极管与门电路如图2.5所示。其中A、B代表与门输入，Y代表输 出。若二极管的正向压降VD =0.7V，输入端对地的高电平、低电 平分别为VIH =+3V、VIL =0V，则可得到图2.5所示电路的输入和输
出的电平关系，见表2.1。 若按正逻辑进行赋值，即高电平用“1”表示，低电平用“0”表 示，则可将表2.1变为表2.2的与逻辑真值表。由真值表可知该电路
时间tr。一般trtrr，所以可以忽略不计。 上升时间、恢复时间都很小，基本上由二极管的制作工艺决定， 存储时间与正向电流，反向电压有关。当vi 为一矩形电压时，二 极管电流的变化过程不够陡峭（不理想），这就限制了二极管的
最高工作频率。 2.1.2 二极管门电路
我们已经知道基本逻辑关系有与、或、非三种，能实现其逻辑功
电路中的逻辑门了解逻辑门的基本原理和应用
电路中的逻辑门了解逻辑门的基本原理和应用电路中的逻辑门：了解逻辑门的基本原理和应用电子电路作为现代科技领域的基础，起到了重要的作用。
而在电子电路中，逻辑门则扮演了至关重要的角色。
逻辑门是基于布尔代数的元件，用于实现逻辑运算和控制电路。
本文将介绍逻辑门的基本原理和应用。
一、逻辑门的基本原理逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等多种类型。
这些逻辑门有着各自的功能和特点，但它们都是通过控制输入信号和根据预定义的逻辑规则来产生输出信号的。
1. 与门（AND gate）：与门具有两个或多个输入端和一个输出端。
当所有的输入信号都为高电平（通常为5V），输出信号才会为高电平；而只要有一个或多个输入信号为低电平，输出信号就会为低电平。
与门的逻辑运算符为乘积。
2. 或门（OR gate）：或门也是具有两个或多个输入端和一个输出端。
当任意一个或多个输入信号为高电平，输出信号就会为高电平；只有所有的输入信号为低电平，输出信号才会为低电平。
或门的逻辑运算符为加法。
3. 非门（NOT gate）：非门只有一个输入端和一个输出端。
当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
非门的逻辑运算符为求反。
4. 与非门（NAND gate）：与非门结合了与门和非门的功能。
与非门的输出是与门的输出的逻辑求反。
5. 或非门（NOR gate）：或非门结合了或门和非门的功能。
或非门的输出是或门的输出的逻辑求反。
6. 异或门（XOR gate）：异或门有两个输入端和一个输出端。
当输入信号相同时，输出信号为低电平；当输入信号不同时，输出信号为高电平。
异或门的逻辑运算符可表示为加法，但不进位。
7. 同或门（XNOR gate）：同或门也有两个输入端和一个输出端。
当输入信号相同时，输出信号为高电平；当输入信号不同时，输出信号为低电平。
同或门的逻辑运算符可表示为加法并进位。
二、逻辑门的应用逻辑门作为数字电路中的核心元件，被广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
CMOS集成逻辑门电路特点及使用方法
CMOS集成逻辑门电路特点及使用方法
1.低功耗：CMOS电路在工作时只有短暂的电流流动，且仅在切换过程中会有瞬间的短路电流，因此功耗较低。
2.高集成度：CMOS电路能够实现大规模的集成，由于其结构简单，可以在一个芯片上实现多个逻辑门功能，从而提高整体集成度。
3.抗干扰能力强：CMOS电路采用互补器件，两种类型的晶体管结合在一起，当一种开启时，另一种关闭，因此对干扰信号的抵抗能力强。
4.工作稳定：CMOS电路由于采用了互补结构，不容易产生热失调现象，故工作稳定性较高。
5.可编程性强：CMOS电路通常具有很好的可编程性，可以通过调整电流大小、精密度等参数来实现不同逻辑功能的设计。
1.电路设计：根据需要设计逻辑电路，包括确定所需的逻辑功能、输入输出端口等。
2.电路仿真：使用电路仿真软件对设计的逻辑电路进行仿真，验证其正确性并进行必要的调整。
3.电路布局：根据设计的逻辑电路，进行电路布局设计，确定晶体管和连线的布局，保证电路的正常工作。
4.制作掩膜：根据布局设计制作相应的掩膜，并进行曝光和光刻等加工工艺。
5.生产加工：通过工艺流程，将设计好的电路图案制作到芯片上，完成电路的制造。
6.测试验证：对制作好的CMOS电路进行测试验证，检查其性能和功能是否符合设计要求。
总的来说，CMOS集成逻辑门电路具有低功耗、高集成度、抗干扰能力强、工作稳定等优点，广泛应用于数字电路、微处理器、存储器、通信电路、模拟电路等领域。
在使用CMOS集成电路时，需要进行电路设计、仿真、布局、制作掩膜、生产加工和测试验证等步骤，以确保电路的正常工作和性能达到设计要求。
CMOS技术的不断发展将为电子行业带来更多的创新和发展机遇。
逻辑门电路的实现与应用
逻辑门电路的实现与应用逻辑门电路是数字电子电路中最基础的组成单元，它能实现不同逻辑功能的电路操作。
本文将探讨逻辑门电路的工作原理、实现方法以及应用场景。
一、逻辑门电路的工作原理逻辑门电路的工作原理基于布尔代数，它接受一定数量的输入信号，根据预定的逻辑规则进行运算处理，并输出结果。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。
以与门为例，它有两个输入(A, B)和一个输出(Y)。
当输入信号同时为1时，输出信号才为1；否则，输出信号为0。
这种逻辑关系可以用布尔表达式表示为 Y = A ∧ B （表示A与B的逻辑与运算）。
二、逻辑门电路的实现方法逻辑门电路可以使用各种电子元器件来实现，如晶体管、二极管等。
其中，集成电路是最常见也是最常用的逻辑门实现方式。
集成电路（IC）是将多个逻辑门电路集成在一个芯片上的电路。
常见的集成电路有TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）两种类型。
TTL门电路采用晶体管和电阻来构建，其特点是逻辑门运算速度快、功耗较高，常用于高速数字系统。
而CMOS门电路利用晶体管的导通和截止状态来实现逻辑运算，其特点是功耗低、噪声小，常用于低功耗的应用场景。
三、逻辑门电路的应用场景逻辑门电路在数字系统中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1.计算机处理器：计算机的运算和控制单元中包含大量的逻辑门电路，用于实现不同的计算和控制功能。
比如，算术逻辑单元（ALU）中的逻辑门电路用于实现加法、减法等运算。
2.存储器：逻辑门电路在存储器中被用于控制数据读写和存储位置选择。
比如，静态随机存取存储器（SRAM）中的逻辑门电路用于实现稳定的存储和读取操作。
3.通信系统：逻辑门电路在数字信号处理和调制解调器中起到重要作用。
比如，解调器中的逻辑门电路用于解码接收到的信号。
4.工业控制系统：逻辑门电路被广泛应用于工业控制系统中，用于实现自动化控制和逻辑运算。
总结：逻辑门电路作为数字电子电路的基础组成单元，通过对输入信号进行逻辑运算，实现了不同的电路操作。
实验五 集成逻辑门电路的功能测试与应用
实验五集成逻辑门电路的功能测试与应用1．实验目的(1)掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法；(2)掌握TTL器件的使用规则；(3)熟悉数字电路实验箱的结构，基本功能和使用方法；2．实验设备与器件1)5V直流电源，2)逻辑电平开关，3)0-1指示器，4)直流数字电压表，5)直流毫安表，6)直流微安表，7)74LS20×2，8)WS30—1k、10k电位器各一，9)200Ω电阻器(0.5 )一个。
3．实验原理门电路是组成数字电路的最基本的单元，包括与非门、与门、或门、或非门、与或非门、异或门、集成电极开路与非门和三态门等。
最常用的集成门电路有TTL和CMOS两大类。
TTL为晶体管—晶体管逻辑的简称，广泛的应用于中小规模电路，功耗较大。
本实验采用4输入双与非门74LS20，即在一块芯片内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。
其逻辑表达式为Y=ABCD，逻辑符号及引脚排列如图5-1(a)、(b)所示。
[注意]：TTL电路对电源电压要求较严，电源电压V CC只允许在+5V土10％的范围内工作，超过5.5V将损坏器件；低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。
(a)逻辑符号(b)引脚排列图5-1 74LS20逻辑符号及引脚排列(1)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(即有“0”得“1”，全“1”得“0”。
)(2)TTL与非门的主要参数描述与非门的输入电压Ui、输出电压Uo关系可以用电压传输特性Uo＝f(Ui)表示，如图5-2(a)。
从电压传输特性曲线上可以读出门电路的一些重要参数，如输出高电平U OH，输出低电平U OL，开门电平U ON，关门电平U OFF等参数。
实际的门电路U OH和U OL并不是恒定值，由于产品的分散性，每个门之间都有差异。
在TTL电路中，常常规定高电平的标准值为3V，低电平的标准值为0.2V。
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肇 庆 学 院
学院 课实验报告 年级 班 组 实验日期 姓名: 老师评定 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
实验题 实验五 集成逻辑门电路的基本应用
一、实验目的
（一） 熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法。
（二） 学习与非门电路的应用。
（三） 掌握半加器电路结构和逻辑功能。
二、实验仪器和设备
通用微机接口实验系统 微机电源 万用表 74LS00 74LS86
三、实验步骤及内容
（一）利用摩根定理可以对逻辑函数化简或进行逻辑变换。
摩根定律：)( +++C B A = ∙∙∙C B A
)( ∙∙∙C B A = +++C B A
1、利用与非门组成一个与门的电路设计。
与非门的布尔代数表达式为：
B A Y ∙=，而与门的布尔代数表达式为：B A Z ∙=，只要把与非门的输出Y 反
相一次，即可得到与非门的功能：
Z B A =∙=Y =B A ∙
因此只要用二个与非门即可实现与门的功能。
将测试电路图画在下面空白处，并将测试结果记录
于表2-1。
2、利用与非门组成一个或门的电路设计。
或
门的布尔代数表达式为：Z=A+B ，根据摩根定律可
知： Z=A+B =B A ∙
因此可以用三个与非门连接起来，即可实现或
门的功能。
将测试电路图画在下面空白处，并将测
试结果记录于表2-2。
（二）1、利用与非门完成一个电平“0”的控
制器。
电路的输入端接一个1MHZ 的脉冲信号，其输出端只能输出电平为“1”的信号。
2、用奇数个与非门构成环形振荡器，如图2-1所示。
振荡频率为：pd
nt f 21=
，用示波器观察波形，测量振荡频率，计算与非门的
图2-1 与非门构成环形振荡器 平均延迟时间pd t 。
其中，n 是与非门的个数。
V 0
（三）半加器逻辑功能的测试。
用一个与门及一异或门（74LS86）组成一位半加器，测试其逻辑功能。
如图2-1所示
A
表2-1 图2-1
四、实验报告要求
（一）整理实验数据、图表并对实验结果进行分析。
（二）请讨论下述两个问题：
1、门电路芯片74LS00中不用的门应如何处理？
2、一个与非门中不用的输入端应如何处理？。