实验四 门电路逻辑功能的测试
与非门逻辑功能测试及组成其它门电路
实验3.2与非门逻辑功能测试及组成其它门电路一、实验目的：1.熟悉THD-1型(或Dais-2B型)数电实验箱的使用方法。
2.了解基本门电路逻辑功能测试方法。
3.学会用与非门组成其它逻辑门的方法。
二、实验准备：1.集成逻辑门有许多种，如：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、OC门、TS门等等。
但其中与非门用途最广，用与非门可以组成其它许多逻辑门。
要实现其它逻辑门的功能，只要将该门的逻辑函数表达式化成与非-与非表达式，然后用多个与非门连接起来就可以达到目的。
例如，要实现或门Y=A+B, 根据摩根定律，或门的逻辑函数表达式可以写成：Y= A歹，可用三个与非门连接实现。
集成逻辑门还可以组成许多应用电路，比如利用与非门组成时钟脉冲源电路就是其中一例，它电路简单、频率范围宽、频率稳定。
2.集成电路与非门简介：74LS00是“TTL系列”中的与非门，CD4011是“CMOS系列”中的与非门。
它们都是四-2输入与非门电路，即在一块集成电路内含有四个独立的与非门。
每个与非门有2个输入端。
74LS00芯片逻辑框图、符号及引脚排列如图3.2.1(a)、(b)、(c)所示。
CD4011芯片引脚排列如图3.2.2所示。
(a) (c)图1-1 74LS00芯片逻辑图3、2.［辑符号、及引脚排列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，输出才是低电平(即有“0”得“1”，全“1”得“0”)。
其逻辑函数表达式为：r = A^B。
TTL电路对电源电压要求比较严，电源电压Vcc只允许在+5V±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。
CMOS集成电路是将N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管同时用于一个集成电路中，成为组合两种沟道MOS管性能的更优良的集成电路。
CMOS电路的主要优点是：(1).功耗低，其静态工作电流在10-9A数量级，是目前所有数字集成电路中最低的，而TTL器件的功耗则大得多。
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。
门电路的逻辑功能
实验一门电路的逻辑功能一、实验目的1.掌握门电路逻辑功能的测试方法；2.熟悉脉冲示波器和逻辑箱的使用方法；3.了解TTL器件和CMOS器件的使用特点。
二、实验原理（简要）测试门电路的逻辑功能有两种方法。
一是静态测试法，其特点是给门电路输入端加固定的高（H）、低（L）电平。
用示波器、万用表或发光二极管(LED)测出门电路的输出响应。
二是动态测试法，其特点是给门电路的输入端加一串脉冲信号，用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。
在测试时，示波器的探头或三用表的表笔必须与被测门电路的引脚直接接触，以免电路其他部分接触不良而产生错误判断。
门电路的逻辑符号对各类不同器件虽是通用的，但由于电路结构不同，使用时应注意各自的特点。
在实验中，正确使用实验仪器和设备是非常重要的，这不仅有助于获得正确的实验结果，而且有利于提高工作效率，还能避免仪器设备不必要的损坏。
另外，还应了解安装和调试数字电路的一般知识。
三、器件1.74LS00四2输入与非门1片2.74LS02四2输入或非门1片3.74LS512-3输入、2-2输入与或非门1片4.74LS86四异或门1片5.CD4011CMOS四2输入与非门1片6.CD4001CMOS四2输入或非门1片7.CD4070CMOS四异或门1片8.晶体二极管2只9.发光二极管（LED）3只10.阻容元件若干（数百Ώ~数百kΏ）四、实验内容与主要步骤1．用静态测试法测试门电路的逻辑功能。
图一表一2．用动态测试法测试门电路的逻辑功能。
（需自行补绘原理图）a图b图c图d图e图f图实验结果（波形图）（需绘制输入、输出信号，信号边沿纵向对齐）a波形图b波形图c波形图d波形图e波形图f波形图五、选做实验（参见讲义）六、思考题（1）使用双踪示波器时，应怎样正确选择同步触发信号？应选择频率低的信号作为同步触发信号。
以1kHZ和2MHZ为例:用1kHZ作同步触发信号，看到1kHZ同时还能看到2MHZ信号波形；若用2MHZ作同步触发信号，则无法看到1kHZ信号波形。
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。
门电路逻辑功能及测试实验报告
1A 1 1B 2 1Y 3 2A 4 2B 5 2Y 6 GND 7
74LS86
14 VCC 13 4B 12 4A 11 4Y 10 3B 9 4A 8 3Y
图 1.3.1 四 2 输入异或门 74LS86 外引线排列图
1 2 =1
3A
10
Y
=1 8
4
9 6
=1 5
V
B
图 1.3.2 异或门逻辑功能测试连接图
1片
74LS86
四 2 输入异或门
1片
2. 预习要求 1) 阅读数字电子技术实验指南，懂得数字电子技术实验要求和实验方 法。
2) 复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。 3) 熟悉所用集成电路的外引线排列图，了解各引出脚的功能。 4) 学习 RXB-1B 数字电路实验箱使用方法。
3. 说明 用以实现基本逻辑关系的电子电路通称为门电路。常用的门电路在逻辑功能上
张志朋老师
实验时间：
2016-9-27
实验报告提交时间： 2016-10-11
一、实验目的
（1）熟悉门电路逻辑功能，并掌握常用的逻辑电路功能测试方法。 （2）熟悉 RXS-1B 数字电路实验箱。
二、方法、步骤
1. 实验仪器及材料
1) RXS-1B 数字电路实验箱
2) 万用表
3) 器件
74LS00
四 2 输入与非门
分析：
74LS86 上 1,2,3 构成异或门电路，4,5,6 构成异或门电路。把 3,10 连接，6,9
连接，再和 8 也构成异或门电路。7 接 GND，14 接 Vcc。异或门电路，只有 在两端输入相同信号时，才会输出“0”；输入不同信号时，输出“1”。A,B,Y 也组成一个异或门电路，原理相同。实验表明，当 K2，K3 相同时，A 是 0； 不同时 A 是 1；当 K6，K7 相同时 B 是 0；不同时 B 是 1;当 A、B 相同时 Y 是 0，不同时 Y 是 1。经验证，结论正确。当接入 5V 时，Y 的电压在 0.13V 左右是代表输出为 0，电压在 1.5V 左右时代表输出为 1。 任务二
实训任务4.2常用集成门电路功能和逻辑参数测试
2021/6/19
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门电路：能实现基本逻辑运算的电路。 基本逻辑门电路：与门、或门和非门。 复合门电路：与非门、或非门、异或门、同或门等。 集成门电路：将这些逻辑电路的元件和连线制作在 一块 半导体基片上，然后封装起来。 目前使用较多的集成门电路主要有双极型的TTL门 电路和单极型的CMOS门电路。
TTL门电路输出端不允许直接接+5V或地。否则，将损坏器件。
2021/6/19
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2． CMOS集成门电路
（1）电源电压 CMOS门电路的电源电压范围比TTL的范围宽。如CC4000系列
的集成电路可在3V～18V电压下正常工作；CMOS电路使用的标准 电压一般为+5V，+10V，+15V三种。
在使用中注意电源极性不能接反。 （2）CMOS门电路的多余端（不用端）的处理方法
“GND”表示。TTL门电路对电源电压要求较高，要保持 +5V(±10%)，过低不能正常工作，过高易损坏器件。 （2）TTL门电路多余端（不用端）的处理方法
对于实际应用时，有时门电路的输入端可能会不用，其不用的
端子称为多余端（不用端），其处理方法一般可根据门电路的逻辑 功能分别接高电平或低电平。
TTL门电路多余的输入端要进行合理的处理，实践表明TTL门 电路输入端悬空，相当于“1”状态（接高电平），但其抗干扰能力 较差。因此，TTL与门、与非门多余的输入端接高电平、悬空或并 联使用；而或门、或非门多余的输入端必须接地和并联使用。 （3）TTL门电路的门电路的安全问题
输出级改为三极管集电极开路输出， 并取消集电极负载电阻RL。集电极开 路后，输出端可以直接并联使用的特 殊逻辑门，称为集电极开路与非门。
Y AB CD EF
实验1 逻辑门电路功能测试-实验报告
实验1 逻辑门电路功能测试实验报告一、实验目的1．熟悉常用逻辑门电路的功能。
2．了解集成电路引脚排列的规律及其使用方法。
二、实验仪器与设备1．数字电路实验箱。
2．数字万用表。
3．集成电路芯片74LS08、74LS32、74LS04、74LS00及74LS86各一片。
三、实验原理1. 三种基本逻辑运算（1）与运算与运算逻辑表达式可以写成Y = A·B、Y= A·B·C、……，与运算的逻辑关系也就是与逻辑。
与逻辑可以用图1-1所示开关电路来理解，它的状态组合见表1-1。
（2）或运算或运算逻辑表达式可以写成Y = A+B、Y = A+B+C、……，或运算的逻辑关系也就是或逻辑。
或逻辑可以用图1-3所示开关电路来理解，它的状态组合见表1-3。
同样，或逻辑开关电路的几种状态组合也可以用真值表来表示其逻辑关系。
在数字电路中，或逻辑的电路符号见图1-4所示。
（3）非运算逻辑表达式是Y=A，非运算的逻辑关系也就是非逻辑。
非逻辑开关电路只有表1-5所示两种状态组合。
同样，非逻辑的真值表和逻辑电路符号如表1-6和图1-6所示。
2. 常用复合逻辑运算几种常用的复合逻辑运算见表1-7所示。
表1-7 常用复合逻辑运算及其电路符号四、实验内容与步骤1．与逻辑功能测试图1-7所示芯片74LS08为四2输入与门。
图中管脚7为接地端，管脚14为电源端，管脚1、2为两个与输入端，它的输出端是管脚3，同样管脚4、5为输入端，管脚6为它的输出端，以此类推。
图1-7 74LS08管脚图（1）打开数字电路试验箱，选择芯片74LS08并按图1-7所示接线，将其中任一门电路的输入端接逻辑开关，它的输出端接发光二极管。
（2）按表1-8要求完成实验，每改变一次输入开关状态，观察并记录输出端的状态。
注意：芯片输入引脚悬空时，输入端为高电平。
输入状态输出状态U A U B Y0 0 00 1 01 0 01 1 10 悬空01 悬空 1悬空0 0悬空 1 1悬空悬空 1表1-8 74LS08功能测试图1-8所示芯片74LS32为四2输入或门。
数字电路实验报告1. 门电路逻辑功能及测试
门电路逻辑功能及测试1.实验目的➢熟悉门电路逻辑功能；➢掌握数字示波器的使用方法。
2.预习要求➢复习门电路工作原理及相应逻辑表达式；➢阅读本实验所用各门电路IC 的数据手册；➢熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途；➢了解数字示波器使用方法。
3.实验器材4.实验内容4.1测试门电路逻辑功能⑴ 选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板，按图1.1 接线⑵ 将逻辑电平开关按表 1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
表 1.100.1231 4.021 4.021 4.021 4.024.2 逻辑电路的逻辑关系⑴ 用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。
0 0 01 1 01 1 00 0 1⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。
Y=A'B+AB' Z=AB4.3利用与非门控制输出用一片 74LS00 按图 1.4 接线。
S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。
在下面画出波形图：4.3.14.3.24.4用与非门组成其他门电路⑴ 组成或非门：1 0 0 0 0 1 1 0用一片二输入端四与非门组成或非门画出电路图，测试并填表1.4。
⑵ 组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式：A'B+AB'=[(A'B+AB')']'=[(A'B)'(AB')']'②画出逻辑电路图③测试并填表 1.5。
4.5异或门逻辑功能测试选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。
将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
0 0 0 0.000671 0 1 5.020 0 0 0.000670 1 1 5.020 0 0 0.000671 1 0 0.001324.6 逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器 74LS04 逻辑电路按图 1.6 接线，输入 1KHz 脉冲，将输入脉冲和输出脉冲分别接入数字示波器两路输入端，观察并记录输入、输出端的延时值，计算出每个门的平均延时值。
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实验四门电路逻辑功能的测试
一实验目的
（1）学习门电路的功能测试方法
（2）熟悉Multisim10的数字逻辑功能的显示方法及单刀双掷开关的应用。
二实验内容
（1）测试二输入端异或门的组合电路的逻辑功能：用逻辑开关信号作输入，用探测器显示输出信号，实验电路如图1所示，将实验结果记录于表1中；
图1
【注】电路图中出现了数字电源（V cc V ss等）和数字地（GND
），
它们可以不予连接，但实验室调入电路中式必要的，它们默认与数字
器件的电源和地连接。
另外，开关控制键的修改可以双击之，在弹出的窗口中修改。
表1 (表中1表示灯亮，0表示灯灭。
下同)
（2）测试用与非门达成的逻辑功能电路：电路图如图2所示，自己拟定表格记录实验数据于实验报告中；
4.5 V
图2
表2
（3）研究R—S触发器：用二输入端与或非门搭式R—S触发器，电路如图3所示，自己拟定表格记录实验数据。
X2
2.5 V
图3
表3（1）<以0 0
为起始>
表3（2）<以0 1为起始>
表3（3）<以1 1为起始>
表3（4）<以1 0为起始>
结论：R—S触发器具有记忆功能，以不同的方式为起始时，所产生的结果不同，应分类研究。