数字集成电路设计实验 与非门

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实验四与非门电路的逻辑功能与应用

实验四与非门电路的逻辑功能与应用

实验五 CMOS 电路的逻辑功能与测试一、【实验目的】1、 掌握常用CMOS 集成电路的逻辑功能,熟悉其外形和引脚排列。

2、 了解CMOS 电路实验中的注意事项。

3、 进一步了解组合逻辑电路的测试方法。

CD40XX4、 进一步了解数字电路实验台的使用办法。

5、 理解CMOS 集成电路及TTL 集成电路的异同。

二、【实验器材】 数字电路实验台、CD4001集成电路1块、CD4011集成电路1块 三、【实验内容】(一) CMOS 与非门逻辑电路的功能测试实验步骤:1、 了解CMOS 与非门电路CD4011的内部结构和引脚功能。

如下图所示。

2、 将CD4011集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里,选4个门当中的一个进行测试,接好连线,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V DD 。

3、 检查无误后,按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接,接通电源,根据相应引脚的电平读出测试结果,并填好真值表。

内部结构 真值表(二) CMOS 或非门逻辑电路的功能测试 实验步骤:1、 了解CMOS 或非门电路CD4001的内部结构和引脚功能。

如下图所示。

2、 将CD4001集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里,选4个门当中的一个进行测试,接好连线,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。

3、 检查无误后,按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接,接通电源,根据相应引脚的电平读出测试结果,并填好真值表。

内部结构 真值表(三) 或非门电路作控制门的测试 实验步骤:1、 在二或非门中,一个输入引脚作输入端、另一输入引脚作控制端。

如图所示,引脚B 作控制端、引脚A 作输入端,按要求连接好线路,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。

2、 将数字信号发生器输出信号连接到A 引脚,B 引脚分别接上高电平和低电平。

接通电源,用示波器观察Y 引脚的输出波形,并绘出相应波形。

与非门电路实验教案全攻略

与非门电路实验教案全攻略

本文将为您介绍与非门电路实验教案的全攻略,帮助您知晓如何搭建与非门电路,实现基本的逻辑功能,提高您的电子学习技能。

一、实验目的本实验的主要目的是通过实践的方式,帮助学生了解与非门电路的原理和基本特性,掌握与非门电路的搭建方法,提高学生的电子知识储备和创新能力。

二、实验原理与非门电路是由两个输入端口和一个输出端口组成的逻辑门电路。

当且仅当两个输入端口都为高电平时,输出端口才为低电平。

否则,输出端口为高电平。

例如,当输入端口 A 和输入端口 B 都为高电平时,输出端口为低电平,反之输出端口为高电平。

三、实验材料-拉线-面包板-电阻(220欧)-电容(1uF)-LED 灯 (红色)-9V 电池-七段数码管-74LS00 集成电路芯片四、实验步骤1.准备工作我们需要准备好所有实验材料和工具,将电阻和电容插入面包板的正确位置。

将拉线连接到面包板上的电源和地线。

2.搭建与非门电路将电池连接到面包板的电源端口上。

将集成电路芯片插入面包板的正确位置。

按照电路原理图的顺序,将拉线连接到电路芯片的正确引脚上。

3.测试与非门电路的功能将要测试的输入信号(即用拉线连接到面包板上的悬空端口)连接到与非门电路的两个输入端口上,并将 LED 灯连接到输出端口上。

使用开关或其他输入信号源来测试与非门电路的逻辑功能。

4.扩展与非门电路可以使用七段数码管等其他外设来扩展与非门电路的功能,并增加其实用价值。

五、实验注意事项1.在搭建与非门电路之前,务必阅读和理解电路原理图,以避免短路或损坏电路芯片等情况。

2.在搭建电路时,应仔细插入电路芯片和其他电子元器件,并检查其正确性。

3.在测试电路时,应使用适当的电击和电压,以避免损坏电子元器件。

4.在连接输入信号时,应注意其电压和电流范围,以避免输入信号源损坏。

六、实验结论学生通过本实验,可以了解与非门电路的原理和基本特性,掌握与非门电路的搭建方法,实现基本的逻辑功能,提高他们的电子学习技能和创新能力。

与非门实验小结

与非门实验小结

与非门实验小结一、实验介绍与非门是数字电路中最基本的逻辑门之一,也是计算机内部运算的基础。

本次实验旨在通过使用集成电路的方式制作与非门,并验证其逻辑功能。

二、实验材料1. 7400型四路二输入与非门芯片2. 实验板3. 电源线4. 万用表三、实验步骤1. 将7400芯片插入到实验板中。

2. 连接电源线并打开电源。

3. 使用万用表测量芯片引脚之间的连通性,确保芯片没有损坏。

4. 将两个输入信号分别连接到芯片的1号和2号引脚上。

5. 将输出信号连接到芯片的3号引脚上。

6. 通过改变输入信号的值,观察输出信号是否符合与非门的逻辑功能。

四、实验结果分析根据与非门的定义,只有当两个输入信号都为0时,输出信号才为1。

否则输出信号都为0。

通过改变输入信号的值,我们可以观察到输出信号随着输入信号变化而变化。

当两个输入信号都为0时,输出信号为1;其他情况下输出信号都为0。

这说明我们成功地制作了一个与非门,并且其逻辑功能符合预期。

五、实验注意事项1. 操作时要注意安全,避免触电等意外情况的发生。

2. 在进行实验之前,要先检查实验板和芯片是否有损坏。

3. 在连接电源线之前,要确保电源关闭,并且正确地连接电源线。

4. 在进行测量时,要使用正确的测量工具,并按照正确的操作步骤进行操作。

5. 实验结束后,要将所有工具和设备归位并关闭电源。

六、实验总结通过本次实验,我们成功地制作了一个与非门,并验证了其逻辑功能。

这不仅增加了我们对数字电路的理解和认识,也为我们今后学习计算机硬件打下了基础。

在进行实验时,我们还需要注意安全和细节问题,这有助于提高我们的实验技能和操作能力。

ttl集成与非门电路实验原理

ttl集成与非门电路实验原理

ttl集成与非门电路实验原理TTL(Transistor-Transistor Logic,双晶体管逻辑)集成与非门电路实验原理非门电路是数字电子电路中常用的逻辑门之一,它的功能是将输入信号取反输出。

在本篇文章中,我们将重点介绍TTL集成与非门电路的实验原理。

TTL集成与非门电路是基于双晶体管的逻辑门电路设计。

该电路采用两个双晶体管的输入端分别连接到两个输入信号源,输出端通过一个电阻连接到电源正极,同时连接到一个输出信号源。

通过这种连接方式,实现了输入信号取反输出的功能。

实验中,我们需要准备以下材料:TTL集成电路、电阻、电源和信号源。

首先,将TTL集成电路插入实验板中的相应位置,确保连接正确。

然后,将两个输入信号源分别连接到TTL电路的输入端,连接过程中要注意极性。

接下来,将一个电阻连接到TTL电路输出端,并连接到电源正极,以及连接到输出信号源。

最后,连接电源并打开电源开关。

在实验过程中,通过改变输入信号源的电平,我们可以观察到输出信号源的变化。

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。

这符合非门电路的逻辑功能:将输入信号取反输出。

TTL集成与非门电路的实验原理基于双晶体管的运作方式。

当两个输入信号都为低电平时,双晶体管截止,电流无法通过,输出信号为高电平。

而当任何一个输入信号为高电平时,对应的双晶体管饱和,输出信号为低电平。

通过这种方式,实现了非门电路的逻辑功能。

总结一下,TTL集成与非门电路是一种常用的逻辑门电路,可以将输入信号取反输出。

通过实验可以验证其原理,并观察到输入信号和输出信号之间的逻辑关系。

这种电路设计简单,广泛应用于数字电子电路中。

请注意,本文仅用于技术参考,切勿在未经专业指导的情况下进行电路实验。

集成电路实验报告 反相器与非门设计

集成电路实验报告 反相器与非门设计

集成电路集中上机实验报告——反相器、与非门设计学院:专业:姓名:学号:一、实验目的(一)全面了解Schematic设计环境,并学会运用(二)掌握与非门、或非门、反相器等电路原理图输入方法(三)掌握逻辑符号创建方法二、实验原理启动Schematic Editor后,在命令解释窗口CIW中,打开任意库与单元中的Schematic视图,浏览Schematic Editing窗口,具体介绍如下:图2.1 Schematic Editing窗口菜单栏中可选菜单有Tool、Design、Window、Edit、Add、Check、Sheet、Options等项。

图标栏内的所有命令都可以在菜单栏实现,图标栏提供使用频率较高的一些菜单为快捷方式,旨在提高设计效率。

在设计过程中,除了可以使用图标快捷方式外,还有盲键(Bindkey)快捷方式。

Cadence系统安装过程中已经设置了通用的盲键,但用户可以根据自己的需要自行设置,在CIW窗口中,选择Options→Bindkeys,可以对所有设置的盲键自定义。

Cadence系统支持3D鼠标,左、中、右分别定义为LMB、MMB、RMB。

LMB用于点击和选择之用,MMB用于辅助编辑,RMB与LMB配合使用,在调查元件属性,局域放大,元件旋转等方面都有应用,在具体实验过程中有详细说明。

在所有元件的添加中,必须定义元件的属性。

最后,为了后续设计中执行仿真,每个元件必须具有物理模型(Model),在lab3中将有实例说明。

三、电路原理图设计的一般流程(一)创建库与视图(二)添加元件:在Schematic Editing窗口中,选择Add→Instance。

(三)添加Pins :在左侧Tool bar图标栏中选择pin icon图标,出现Add form,在Pin names栏中输入。

(四)添加Sources和Ground:选择Add→Instance,在Library column中选择analogLib,再选择vdd并添加到schematic中。

数字集成电路设计实验报告

数字集成电路设计实验报告

数字集成电路设计实验报告Prepared on 24 November 2020哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告学院:应用科学学院专业班级:电科12 - 1班学号: 32姓名:周龙指导教师:刘倩2015年5月20日实验一、反相器版图设计1.实验目的1)、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤;2)、熟悉反相器版图结构及版图仿真;2. 实验内容1)绘制PMOS布局图;2)绘制NMOS布局图;3)绘制反相器布局图并仿真;3. 实验步骤1、绘制PMOS布局图:(1) 绘制N Well图层;(2) 绘制Active图层; (3) 绘制P Select图层; (4) 绘制Poly图层; (5) 绘制Active Contact图层;(6) 绘制Metal1图层; (7) 设计规则检查;(8) 检查错误; (9) 修改错误; (10)截面观察;2、绘制NMOS布局图:(1) 新增NMOS组件;(2) 编辑NMOS组件;(3) 设计导览;3、绘制反相器布局图:(1) 取代设定;(2) 编辑组件;(3) 坐标设定;(4) 复制组件;(5) 引用nmos组件;(6) 引用pmos组件;(7) 设计规则检查;(8) 新增PMOS基板节点组件;(9) 编辑PMOS基板节点组件;(10) 新增NMOS基板接触点; (11) 编辑NMOS基板节点组件;(12) 引用Basecontactp组件;(13) 引用Basecontactn 组件;(14) 连接闸极Poly;(15) 连接汲极;(16) 绘制电源线;(17) 标出Vdd与GND节点;(18) 连接电源与接触点;(19) 加入输入端口;(20) 加入输出端口;(21) 更改组件名称;(22) 将布局图转化成T-Spice文件;(23) T-Spice模拟;4. 实验结果nmos版图pmos版图反相器的版图反相器的spice文件反相器的仿真曲线5.实验结论通过对仿真曲线的分析,当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。

IC课程设计 四位与非门电路设计

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IC课程设计四位与非门电路设计兰州交通大学电子与信息工程学院I C 课程设计报告课题一:四位与非门电路设计课题二:三输入加法器电路专业电子科学与技术班级电子1001学号 201010024学生姓名牛昕炜设计时间2012—2013学年第二学期目录目录 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1课程一四位与非门的电路设计 ------------------------------------------------------ 1一概要 -------------------------------------------------------------------------- 2二设计的原理------------------------------------------------------------------- 21 两输入与非门------------------------------------------------------ 22 四输入与非门符号图及原理 ----------------------------------- 23 电路图--------------------------------------------------------------- 4三、课程设计的过程 ----------------------------------------------------------- 41 网表文件 ------------------------------------------------------------- 42 打开网表文件仿真------------------------------------------------ 53 延时分析: ---------------------------------------------------------- 6课程二组合逻辑加法器----------------------------------------------------------------- 6一设计目的---------------------------------------------------------------------- 6二设计原理---------------------------------------------------------------------- 61 加法器真值表: ---------------------------------------------------- 72 逻辑图 ---------------------------------------------------------------- 73 电路图 ---------------------------------------------------------------- 8三课程设计的过程 ----------------------------------------------------------- 81 网表文件------------------------------------------------------------ 82 打开网表文件仿真 ------------------------------------------------- 93 仿真分析(延时分析) ----------------------------------------- 10四课程设计总结-------------------------------------------------------------- 11课程一 四位与非门的电路设计一 概 要随着微电子技术的快速发展,人们生活水平不断提高,使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。

ttl、cmos集成与非门电路的主要参数和意义

ttl、cmos集成与非门电路的主要参数和意义

ttl、cmos集成与非门电路的主要参数和意义文章标题:深度解读ttl、cmos集成与非门电路的主要参数和意义一、引言TTL和CMOS集成与非门电路是数字电路中常见的两种逻辑门电路,它们在数字系统设计中扮演着重要的角色。

本文将深入探讨这两种电路的主要参数和意义,帮助读者更好地理解数字电路设计的基础知识。

二、TTL集成与非门电路的主要参数和意义1. 逻辑电平TTL集成与非门电路的逻辑电平指的是输入电压和输出电压的标准数值范围,其中高电平通常定义为2.4V至5V,低电平定义为0V至0.8V。

这个参数的意义在于确保在不同的电路之间可以进行可靠的信号传输和逻辑运算。

2. 传输延迟TTL集成与非门电路的传输延迟指的是从输入信号变化到输出信号变化所经过的时间。

传输延迟的主要影响因素包括晶体管的开关速度和电路中的负载电容等。

理解传输延迟对于设计高速数字系统至关重要,可以帮助设计师合理安排信号的传输路径和减小信号的时延。

3. 功耗TTL集成与非门电路的功耗是指在逻辑运算和信号放大过程中消耗的电能。

功耗的高低直接影响到电路的发热和稳定性。

合理控制功耗可以延长电路的寿命并减少系统的散热设计成本。

4. 抗干扰能力TTL集成与非门电路的抗干扰能力指的是在外部噪声和干扰的情况下,电路能够正确地进行逻辑运算和输出稳定的信号。

提高电路的抗干扰能力对于在工业环境中稳定运行至关重要。

5. 个人观点我认为TTL集成与非门电路在数字系统设计中具有重要的地位,其稳定性和可靠性经过了长期的验证,是非常成熟和可靠的数字逻辑电路。

三、CMOS集成与非门电路的主要参数和意义1. 静态功耗CMOS集成与非门电路的静态功耗指的是在无输入信号的情况下,由于晶体管的导通而导致的功耗。

静态功耗是CMOS电路一个重要的参数,尤其在移动设备和电池供电的场景下,合理控制静态功耗对于延长电池寿命至关重要。

2. 输入电阻CMOS集成与非门电路的输入电阻是指输入端对于外部信号的阻抗大小,它决定了电路的输入信号的驱动能力和对外部环境的适应能力。

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