门电路逻辑功能及测试
实验一、门电路逻辑功能及测试
实验一门电路逻辑功能及测试一、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RXB-1B数字电路实验箱及V252示波器使用方法。
二、实验仪器及材料1.V252双踪示波器2.RXB-1B数字电路实验箱3.万用表4.器件74LS00四2输入与非门1片74LS86四2输入异或门1片三、实验任务任务一：异或门逻辑功能测试集成电路74LS86是一片四2输入异或门电路，逻辑关系式为1Y=1A⊕1B，2Y=2A⊕2B，3Y=3A⊕3B，4Y=4A⊕4B，其外引线排列图如下图。
它的1、2、4、5、9、10、12、13号引脚为输入端1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B，3、6、8、11号引脚为输出端1Y、2Y、3Y、4Y，7号引脚为地，14号引脚为电源+5V。
〔1〕将一片四2输入异或门芯片74LS86插入RXB-1B数字电路实验箱的任意14引脚的IC空插座中。
〔2〕按图接线测试其逻辑功能。
芯片74LS86的输入端1、2、4、5号引脚分别接至数字电路实验箱的任意4个电平开关的插孔，输出端3、6、8分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意3个发光二极管的插孔。
14号引脚+5V接至数字电路实验箱的+5V电源的“+5V〞插孔，7号引脚接至数字电路实验箱的+5V电源的“⊥〞插孔。
〔3〕将电平开关按表设置，观察输出端A、B、Y所连接的电平显示器的发光二极管的状态，测量输出端Y的电压值。
发光二极管亮表示输出为高电平〔H〕，发光二极管不亮表示输出为低电平〔L〕。
把实验结果填入表中。
图 四2输入异或门74LS86外引线排列图图 异或门逻辑功能测试连接图表 异或门逻辑功能测试的实验数据将表中的实验结果与异或门的真值表比照，判断74LS86是否实现了异或逻辑功能。
根据测量的V Z 电压值，写出逻辑电平0和1的电压范围。
任务二：利用与非门控制输出1A 1B 1Y 2A 2B 2YV CC 4B 4A 4Y 3B 4A 3YY选一片四2输入与非门电路74LS00，按图接线。
门电路逻辑功能与测试实验报告
门电路逻辑功能与测试实验报告一、引言门电路是数字电子电路中常见的逻辑电路，用于实现布尔逻辑运算和控制功能。
门电路有与门、或门、非门、异或门等多种类型，通过它们的组合可以实现复杂的数字运算和逻辑控制。
本实验旨在通过实际操作和测试，深入了解门电路的逻辑功能和工作原理。
二、实验内容1.与门的测试：使用与门芯片（74LS08），接入两个输入A和B，并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平，观察LED灯的亮灭情况，并记录输入输出的真值表。
2.或门的测试：使用或门芯片（74LS32），接入两个输入A和B，并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平，观察LED灯的亮灭情况，并记录输入输出的真值表。
3.非门的测试：使用非门芯片（74LS04），接入一个输入A，并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平，观察LED灯的亮灭情况，并记录输入输出的真值表。
4.异或门的测试：使用异或门芯片（74LS86），接入两个输入A和B，并将结果输出连接到一个LED灯。
通过手动给输入引脚加高或低电平，观察LED灯的亮灭情况，并记录输入输出的真值表。
三、实验结果与分析1.与门测试结果分析：根据与门输入两个高电平时才输出高电平的特性，可以得到与门的真值表如下：A ，B ， Outpu:---:，:---:，:------low ， low ， lolow ， high， lohigh， low ， lohigh， high， hig实验测试结果与理论一致，说明与门的逻辑功能正常。
2.或门测试结果分析：根据或门输入两个低电平时才输出低电平的特性，可以得到或门的真值表如下：A ，B ， Outpu:---:，:---:，:------low ， low ， lolow ， high， highigh， low ， highigh， high， hig实验测试结果与理论一致，说明或门的逻辑功能正常。
门电路逻辑功能及测试实验总结
任务名称：门电路逻辑功能及测试实验总结引言门电路是数字电子电路的基础，用于实现逻辑功能和信息处理。
本文将深入探讨门电路的逻辑功能及测试实验，并总结相关内容。
逻辑门电路介绍逻辑门电路是由若干个电子器件组成的，按照逻辑功能连接形成的电路。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。
逻辑门电路通过输入端接收输入信号，经过逻辑运算后输出相应的逻辑信号。
在数字电路中，逻辑门电路是实现逻辑功能的基本组成单元。
与门（AND Gate）与门是逻辑门电路中最基本的一种，由两个或多个输入端和一个输出端组成。
与门的输出信号仅当所有输入信号都为逻辑高电平时才为逻辑高电平，否则为逻辑低电平。
符号表示为“AND”。
或门（OR Gate）或门也是一种常见的逻辑门电路，由两个或多个输入端和一个输出端组成。
或门的输出信号当至少有一个输入信号为逻辑高电平时才为逻辑高电平，否则为逻辑低电平。
符号表示为“OR”。
非门（NOT Gate）非门只有一个输入端和一个输出端，它的输出信号与输入信号相反。
当输入信号为逻辑高电平时，输出为逻辑低电平；当输入信号为逻辑低电平时，输出为逻辑高电平。
符号表示为“NOT”。
逻辑门电路的逻辑功能逻辑门电路通过组合不同的逻辑门，可以实现各种不同的逻辑功能。
下面介绍几种常见的逻辑功能：与非门（NAND Gate）与非门是由与门和非门组成的电路。
其输出信号与与门相反，即当所有输入信号都为逻辑高电平时，输出为逻辑低电平；否则为逻辑高电平。
符号表示为“NAND”。
或非门（NOR Gate）或非门是由或门和非门组成的电路。
其输出信号与或门相反，即当至少有一个输入信号为逻辑高电平时，输出为逻辑低电平；否则为逻辑高电平。
符号表示为“NOR”。
异或门（XOR Gate）异或门是由两个或多个输入端和一个输出端组成，输出信号为奇数个输入信号为逻辑高电平时，输出为逻辑高电平；否则为逻辑低电平。
符号表示为“XOR”。
三态门（Tristate Gate）三态门具有三种输出状态，即逻辑高电平、逻辑低电平和高阻态。
门电路逻辑功能及测试实验原理(一)
门电路逻辑功能及测试实验原理(一)门电路逻辑功能及测试实验什么是门电路门电路是数字电路中最基本的单元之一，由几个输⼊，⼊个输出和相应的逻辑运算线路构成。
常见的门电路有与门、或门、非门等。
关于与门与门是一种逻辑门电路，常用的表示方式是用符号“&”或“·”表示，其原理为两个输入值都为1时，输出值才为1，否则为0。
关于或门或门是一种逻辑门电路，常用的表示方式是用符号“|”或“+”表示，其原理为两个输入值中只要有一个为1，则输出值就为1，否则为0。
关于非门非门是一种逻辑门电路，常用的表示方式为“~”，其原理为将输入值取反，即输入为1，则输出为0；输入为0，则输出为1。
门电路测试实验实验材料：•真值表•与门电路•或门电路•非门电路•电工笔实验步骤：1.先将与门电路、或门电路、非门电路分别搭建好。
2.根据真值表的输入值，依次输入到电路中，观察输出值是否与真值表中的结果相同。
3.用电工笔在电路上对输入和输出线进行标注，以便于记忆和复习。
实验结果：经过测试，与门电路、或门电路、非门电路的输出值都符合真值表中的结果。
该实验初步验证了门电路的逻辑功能正确。
更多门电路除了与门、或门、非门，还有其他类型的门电路，比如异或门、同或门、与非门、或非门等。
异或门异或门也是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“⊕”，其原理为两个输入值不同时，输出值为1，否则为0。
同或门同或门也是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“⊙”，其原理为两个输入值相同时，输出值为1，否则为0。
与非门与非门是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“↑”，其原理为两个输入值都为1时，输出为0，否则为1。
或非门或非门是一种逻辑门电路，其常用的表示方式为“↓”，其原理为两个输入值都为0时，输出为1，否则为0。
总结门电路是数字电路中最基本的单元之一，可以通过逻辑运算实现各种逻辑功能。
常用的门电路有与门、或门、非门、异或门、同或门、与非门、或非门等。
在实验中，学生可以通过构建电路并进行测试来验证门电路的逻辑功能是否正确。
门电路逻辑功能及测试实验报告
门电路逻辑功能及测试实验报告实验目的：1、理解门电路逻辑功能的基本知识和实现方法；2、掌握门电路逻辑功能测试实验的方法和步骤；3、培养实验操作能力和实验数据处理能力。
实验原理：门电路是逻辑电路的基础，其逻辑功能有常用的与门、或门、非门等。
门电路具有输入端和输出端，输入端接受信号，输出端输出运算结果。
门电路由电子器件组成，一般常用的是晶体管。
门电路的测试方法主要是通过检测输入和输出的电平状态，以及关键节点其它信号状态变化。
可以通过观察电压电流示波图、结合实测数据进行逻辑功能的验证。
实验器材和连接图：1、集成电路芯片：7400 门电路。
2、直流电源。
3、万用表。
4、示波器。
5、面包板、电缆、电阻等辅助器材。
实验步骤：1、按照连接图搭建门电路实验线路；2、开启直流电源，测试电路各个节点的电压、电流值，并记录数据；3、输入不同的高低电平信号，观察输出端的电平状态变化；4、观察电压电流示波图，验证门电路的逻辑功能；5、根据实测数据，分析电路中可能出现的故障原因和处理办法。
实验结果：在本次门电路测试实验中，我们按照实验步骤搭建好了门电路实验线路，开启直流电源，测试了电路各节点的电压、电流值，并记录了数据。
在输入不同的高低电平信号时，观察输出端的电平状态变化，发现门电路具有良好的逻辑功能。
通过观察电压电流示波图，验证了门电路的逻辑功能。
在实验中，我们还发现电路中可能存在的故障原因和处理办法。
实验结论：本次门电路测试实验，通过搭建门电路实验线路、开启直流电源、测试电路各节点的电压、电流值、记录数据，验证了门电路的逻辑功能。
本次实验对我们加深了对门电路逻辑功能和测试实验的认识和理解，提高了我们的实验操作能力和实验数据处理能力。
实验一-门电路逻辑功能及测试-实验报告.doc
实验报告实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。
二、实验仪器1、示波器；2、实验用元器件：74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片三、实验内容及结果分析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（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。
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。
①实验电路如右图所示：②实验结果：表 1.1③结果分析：74LS20是双四输入与非门，其逻辑表达式为：Y=A B C D ___________。
设置如表1.1的输入，所得结果如表1.1所示。
通过此电路，测试了与非门电路的逻辑功能为：只有当四个全为1时，输出为0；只要有一个不为1，输出为1。
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。
⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。
图1.2的逻辑表达式：Y=（A+B ）（A+B ）图1.3的逻辑表达式：Z=AB Y= (A+B ）（A+B ）①实验电路如图所示： ②实验结果如下表所示：表 1.2 表 1.3③结果分析：经分析，上述两电路图的逻辑表达式如上所示。
按表格1.2、1.3输入信号，得到如上图所示的结果，验证了逻辑电路的逻辑关系。
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。
①电路图如图1.4所示。
②结果如下：③结果分析：根据电路图，可得逻辑表达式为：Y=SA ____，其功能为，当S=1时，输出与输入反向，当S=0时，输出始终为高电平。
实验一-门电路逻辑功能及测试-实验报告
实验报告实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。
二、实验仪器1、示波器；2、实验用元器件：74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片三、实验内容及结果分析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（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。
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。
①实验电路如右图所示：②实验结果：表 1.1③结果分析：74LS20是双四输入与非门，其逻辑表达式为：Y=A B C D ___________。
设置如表1.1的输入，所得结果如表1.1所示。
通过此电路，测试了与非门电路的逻辑功能为：只有当四个全为1时，输出为0；只要有一个不为1，输出为1。
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。
⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。
图1.2的逻辑表达式：Y=（A+B ）（A+B ）图1.3的逻辑表达式：Z=AB Y= (A+B ）（A+B ）①实验电路如图所示： ②实验结果如下表所示：表 1.2 表 1.3③结果分析：经分析，上述两电路图的逻辑表达式如上所示。
按表格1.2、1.3输入信号，得到如上图所示的结果，验证了逻辑电路的逻辑关系。
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。
①电路图如图1.4所示。
②结果如下：③结果分析：根据电路图，可得逻辑表达式为：Y=SA ____，其功能为，当S=1时，输出与输入反向，当S=0时，输出始终为高电平。
实验1-门电路的逻辑功能及测试
❖ 输出端的处理 ：输出端不允许直接与VDD或VSS连接,同 一芯片上的 输出端可以并联使用；
❖ 严禁带电操作。
TTL与非门的特性和技术参数-1
1、电压传输特性：
①输出高电平UOH、输出低电平UOL UOH 2.4V、UOL 0.4V 便认为合格。 典型值UOH=3.4V UOL=0.3V 。 ②阈值电压UT Ui<UT时，认为Ui是低电平。 Ui>UT时，认为Ui是高电平。 UT =1.4V
实验原理
FA
A&
B
F
A B
FA
1
F
A B
F
A
B
A F
A
F F
A B
A FB
F A
F
门电路常见符号
与非门
或非门
F A•B
F AB
实验原理
OC门 (两输入与非)
A&
B
F
A
B
F
A
B
F
A B
A& FB
F
A
B
A FB
F
A B
F
A
F
B
国标
门电路常见符号
实验原理
三态门 (两输入与非)
与或非门
AB CD
A& A
与非门的传输延迟时间tpd是tPHL和tPLH的平均值。一般TTL与
非门传输延迟时间tpd的值为几纳秒～十几个纳秒。
CMOS逻辑门电路主要参数
实验原理
（1）VOH（min）=0.9VDD； VOL（max）=0.01VDD。所以 CMOS门电路的逻辑摆幅（即高低电平之差）较大。
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实验一 门电路逻辑功能及测试
、实验目的
1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图
2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。
3. 学会检测基本门电路的方法。
、实验仪器及材料
1、 仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件：
74LS00 二输入端四与非门 2片 74LS20 四输入端双与非门
1片 74LS86 二输入端四异或门
1片
三、 预习要求
1. 预习门电路相应的逻辑表达式。
2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。
四、 实验内容及步骤
实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集 成块芯片插入实验箱中对应的IC 座，按自己设计的实验接线图接好连线。
注意集成块 芯片不能插反。
线接好后经实验指导教师检 电实验。
实验中改动接线须先断开电源，接 实验。
1.与非门电路逻辑功能的测试
(1)选用双四输入与非门74LS20 —片, 实验
箱中对应的IC 座，按图接线、输入端1、 接到K 1~K 4的逻辑开关输出插口，输出端接 二极管D 1~D 4任意一个。
(2)将逻辑开关按表的状态，分别测输出电压及
逻辑
图
状态
查无误方可通 好线后再通电
插入数字电路
2、4、5、分别
电平显示发光
输入输出
1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v）
H H H H
L H H H
L L H :H
L L L H
L L L L
2.异或门逻辑功能的测试
图
（1）选二输入四异或门电路74LS86按图接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关
（K i~K4）,输出端A、B、丫接电平显示发光二极管。
（2）将逻辑开关按表的状态，将结果填入表中。
输入输出
1(K1) 2(K2) 4(K3) 5(K4) A B Y 电压（V）L L L L
H L L L
H H L L
H H H L
H H H H
L H L H
3.逻辑电路的逻辑关系测试
（1）用74LS00按图，接线，将输入输出逻辑关系分别填入表、表中
厂p.刊与非门组成其它逻辑门电路（1））组成与门电路输入
A输入
表
表-
B
输出
^出L
））写出上面两个电路逻辑表达式，寸输出（选做）并画Z出等效逻辑图。
4.利用^门控制…
74LS00按图接线，S接任
T7L ?
用一片
作用。
L
L
H
电平开关，用示波器观察S对输出
H H
H L -
脉冲的控制
由与门的逻辑表达式Z=A ・B= AB 得知，可以用两个与非门组成与门，其中 一个与非门用作反
相器。
① 将与门及其逻辑功能验证的实验原理图画在表中，按原理图联线，检查无误后 接通电源。
② 当输入端A 、B 为表的情况时，分别测出输出端丫的电压或用LED 发光管监视其 逻辑状态，并将结果记录表中，测试完毕后断开电源。
根据De. Morgan 定理，或门的逻辑函数表达式 Z=A+B 可以写成Z = A?B ，因此， 可以用三个
与非门组成或门。
① 将或门及其逻辑功能验证的实验原理图画在表中，按原理图联线，检查无误后 接通电源。
② 当输入端A 、B 为表的情况时，分别测出输出端丫的电压或用LED 发光管监视其 逻辑状态，并将结果记录表中，测试完毕后断开电源。
(3)组成或非门电路
或非门的逻辑函数表达式 Z=A B ，根据De. Morgan 定理，可以写成Z=A • B =
A?B ，因此，可以用四个与非门构成或非门
逻辑功能测试实验原理图
输入
输出Y
A
B 电压 逻辑值
(2)组成或门电路
表 用与非门组成与门电路实验数据
逻辑功能测试实验原理图 输入 输出Y A
B 电压逻辑值
①将或非门及其逻辑功能验证的实验原理图画在表中，按原理图联线，检查无误
后接通电源。
②当输入端A 、B 为表的情况时，分别测出输出端丫的电压或用LED 发光管监视其 逻辑状态，并将结果记录表中，测试完毕后断开电源。
异或门的逻辑表达式Z=A B +A B =AB?AB ，由表达式得知，我们可以用五个与 非门组成异或
门。
但根据没有输入反变量的逻辑函数的化简方法， 有A -B=( A + B ) -B=
A B • B ，同理有 A B =A- (A + B )=A • AB ，因此 Z=A B + A B=ABB? ABA ，可由四个 与非门组
成。
① 将异或门及其逻辑功能验证的实验原理图画在表中，按原理图联线，检查无误 后接通电源。
② 当输入端A 、B 为表的情况时，分别测出输出端丫的电压或用LED 发光管监视其 逻辑状态，并将结果记录表中，测试完毕后断开电源。
五、实验报告
1. 按各步聚要求填表并画逻辑图。
2. 回答问题。
(1)怎样判断门电路逻辑功能是否正常?
输入
输出Y
A
B 电压 逻辑值
(4)组成异或门电路(选做)
表用与非门组成或非门电路实验数据
逻辑功能测试实验原理图
输入 输出
Y A
B 电压逻辑值
（2）与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
3）异或门又称可控反相门，为什么？。