实验(1)门电路测试及组合电路设计
实验报告组合逻辑电(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理；2. 掌握组合逻辑电路的设计方法；3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路；4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻，其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。
其基本组成单元是逻辑门，包括与门、或门、非门、异或门等。
通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00芯片（四路2输入与非门）；2. 74LS20芯片（四路2输入或门）；3. 74LS86芯片（四路2输入异或门）；4. 74LS32芯片（四路2输入或非门）；5. 逻辑电平转换器；6. 电源；7. 连接线；8. 实验板。
四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求，设计一个组合逻辑电路，例如：设计一个3位奇偶校验电路。
2. 画出逻辑电路图根据设计要求，画出组合逻辑电路的逻辑图，并标注各个逻辑门的输入输出端口。
3. 搭建实验电路根据逻辑电路图，搭建实验电路。
将各个逻辑门按照电路图连接，并确保连接正确。
4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号，观察输出信号是否符合预期。
五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下：```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图，搭建实验电路，并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号（A1、A2、A3），观察输出信号F是否符合预期。
（1）当A1=0，A2=0，A3=0时，F=0，符合预期；（2）当A1=0，A2=0，A3=1时，F=1，符合预期；（3）当A1=0，A2=1，A3=0时，F=1，符合预期；（4）当A1=0，A2=1，A3=1时，F=0，符合预期；（5）当A1=1，A2=0，A3=0时，F=1，符合预期；（6）当A1=1，A2=0，A3=1时，F=0，符合预期；（7）当A1=1，A2=1，A3=0时，F=0，符合预期；（8）当A1=1，A2=1，A3=1时，F=1，符合预期。
门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验报告门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验题目：门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验目的：（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法；（2）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
实验仪器及器材：数字电路实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；数字万用表一个。
74LS00一片；74LS10一片；74LS20一片。
实验内容：实验一：对74LS00进行功能测试○1.静态测试A B F0 0 10 1 11 0 11 1 0（1）A、B都为低电平，输出结果为高电平（2）A为低电平，B为高电平或A为高电平，B为低电平时，输出结果为高电平（3）A、B均为高电平，输出结果为低电平实验结论：测试结果与74LS00逻辑功能功能表相同。
○2动态测试电路的逻辑表达式：F=ˉVK分析：当K为0时，示波器的A通道是V的波形，为方波信号，B通道是F的波形，为高电平（一条直线）；当开关闭合后，K=1，B通道应该是与V波形刚好相反的波形；小灯泡也是一闪一闪的状态。
实验的电路图实验现象：开关断开：示波器的显示：开关闭合后，小灯泡开始一闪一闪，示波器波形如下图：现象分析：实验所得现象与预先分析的实验结果一样。
比较输入与输出的波形，发现输出F的波形与V的波形刚好相反，但是F波形的最大值较V的最大值偏小，究其原因，这属于正常现象，因为输出会有损失。
实验结论：所得到的波形符合功能要求。
实验2实验目的：分析一个电路的逻辑功能实验器材：74LS00、74LS10各一片实验原理分析：F=AB*BC*AC，所以F的结果应为以下表格：A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1实验结论：实验结果与预期的一样，符合该电路的逻辑功能表达式实验三实验目的：设计一个控制楼梯电灯的开关控制器，逻辑功能为课本表2-1-5的真值表。
实验原理分析：根据电路所实现的真值表，可以得出输出Y的逻辑表达式：Y=AB*AB实验电路及现象：1.A=1，B=0；A=0，B=1，时灯泡发光；2.A=B=0或1时，灯泡不发光实验结论：该电路可以实现题目要求的功能，即课本表2-1-5的真值表。
实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计
实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计1 实验⽬的（1）掌握常⽤门电路的逻辑功能及测试⽅法。
（2）掌握⽤⼩规模集成电路设计组合逻辑电路的⽅法。
2实验仪器设备与主要器件数字电路实验箱⼀个；电压源⼀台；双踪⽰波器⼀台；74LS00（四2输⼊与⾮门）⼀⽚;74LS10（三3输⼊与⾮门）⼀⽚；74LS04（六反相器）⼀⽚。
3实验原理（1）静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试⽤来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。
实验时，可将74LS00中的⼀个与⾮门的输⼊端A、B分别作为输⼊逻辑变量，加⾼、低电平，观察输出电平是否符合表1的与⾮门真值表。
测试电路如图1所⽰。
实验输⼊端ＡＢ输⼊的⾼低电平由数字电路实验箱中逻辑电平产⽣电路。
输出Ｆ可直接插⾄逻辑电平指⽰电路的某⼀路进⾏显⽰。
图1表１７４LS00与⾮门真值表（2）动态逻辑功能测试动态逻辑功能测试输⼊信号波形和电路图如图2及图3所⽰。
0Vit 图2U1A74LS00D (A)V(B)K=1或0图3动态测试⽤于数字系统运⾏中逻辑功能的检查。
测试时，电路输⼊串⾏数字信号，⽤⽰波器⽐较输⼊与输出信号波形，以此来确定电路的功能。
实验时。
与⾮门输⼊端A加1kHz的脉冲信号Vi，如图2所⽰，另⼀端加上开关信号，观察Ｆ输出波形是否符合功能要求。
４实验内容（１）对７４ＬＳ００进⾏功能测试，按图１实现静态测试，测试结果与表１对照，说明测试的门电路功能是否正确；按图２实现动态功能测试，画出输⼊输出的同步波形图，并说明实验所得的波形是否符合功能要求。
实验1仿真图仿真结果图实验结果；静态测试与表1相符，即74ＬＳ00的四个与⾮门功能均正确。
动态测试结果如下图，波形符合与⾮门功能要求。
（２）分析图４所⽰电路的逻辑功能，将测试结果填⼊表２的Ｆ列中，并写出逻辑表达式。
74LS00N图4实验结果：测试结果如表２所⽰。
逻辑表达式：Ｆ＝ＡＢ＋ＢＣ＋ＡＣ表2 测试结果表（３）设计⼀个控制楼梯电灯的开关控制器。
实验01门电路逻辑功能及参数测试
实验01门电路逻辑功能及参数测试引言：门电路是数字电路中最基本的构件之一，用于实现逻辑运算和控制电路。
本实验旨在了解门电路的基本逻辑功能和参数，并通过实验测试验证其正确性。
一、实验目的1.了解与门、或门、非门的逻辑功能及原理；2.掌握门电路的基本参数测试方法和步骤；3.了解门电路的工作特性，验证其正确性。
二、实验原理与实验步骤1.实验仪器与元件-电压源；-万用表；-两个开关；-与门、或门、非门集成电路芯片。
2.实验步骤1)搭建与门电路测试电路，其中包括一个与门芯片和两个开关。
连接电源和地线，将门输出连接到万用表并测量输出。
2)置两个开关的初始状态为断开，在此状态下观察和记录输出结果。
3)依次闭合两个开关，观察和记录输出结果。
4)重复以上步骤，分析与门的逻辑功能和输出规律。
3.理论分析与实验结果对比通过以上实验步骤，可以观察到与门的逻辑功能和输出规律。
当两个输入同时为高电平时，输出为高电平；当两个输入中有一个或两个为低电平时，输出为低电平。
实验结果与理论分析一致，验证了与门的逻辑功能与输出规律。
4.实验参数测试为了更全面地了解门电路的参数特性，我们还可以测试门电路的一些重要参数，如电压传输特性和输入电流特性。
测试电压传输特性时，改变输入电压，记录输出电压的变化，绘制输入-输出特性曲线。
测试输入电流特性时，改变输入电压，记录输入电流的变化，绘制输入电流特性曲线。
三、实验结果分析通过实验，我们可以得到门电路的电压传输特性曲线和输入电流特性曲线。
通过分析这些曲线，我们可以了解门电路的非线性特性、噪声容限和电气性能等方面的参数。
四、实验总结通过对门电路的逻辑功能和参数的测试，我们了解了门电路的基本原理与工作特性，并对其逻辑功能和参数进行了验证和分析。
门电路作为数字电路中最基本的构件之一，具有重要的应用价值。
掌握门电路的逻辑功能和参数测试方法，对于进一步学习和设计数字电路、控制电路等方面的内容具有重要意义。
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。
2.2.2数字实验一门电路逻辑功能测试及组合逻辑设计
三、实验内容
4、设计全减器
表4-1-4 全减器真值表
输出逻辑函数式
S A B Ci Ci1 (B Ci ) ABCi
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
4、设计全减器
Ci
1
74LS86
B
2 =1 3
4
5 =1 6
S
A
74LS04 1
& 1
22
1 & 4
& 5
3 74LS00
四输入二与非门74LS20
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
3、设计三人表决电路
表4-1-3 三人表决器真值表
A
& 1
2
74LS00
3
74LS20 1
B
6
& & 4
62
5
F 对照验证
C
& 9
84
10
图4-1-5 三人表决器电路图
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
三、实验内容
2、设计全加器
A B
1
2 =1 3
74LS86 4
5 =1 6
Ci
1
S
3
2& 1
& 4
62
5
1 3 Ci+1
74LS32
74LS08
图4-1-4 全加器电路图
二输入四异或门74LS86 二输入四与门74LS08 二输入四或门74LS32
数字实验一：门电路逻辑功能测试及组合逻辑电路设计
最新实验1逻辑门电路功能测试-实验报告
最新实验1逻辑门电路功能测试-实验报告实验目的：1. 理解并掌握基本逻辑门电路的工作原理。
2. 学习如何使用实验设备测试逻辑门电路的功能。
3. 验证不同逻辑门电路的真值表。
实验设备：1. 数字逻辑实验板2. 逻辑门电路元件（如与门、或门、非门等）3. 示波器4. 电源5. 连接线实验步骤：1. 准备实验设备，确保所有设备正常工作。
2. 根据实验要求，设计逻辑门电路，并在实验板上搭建。
3. 连接电源，确保电压稳定且符合逻辑门电路的要求。
4. 使用示波器探头连接到逻辑门的输入和输出端，观察并记录波形。
5. 根据真值表，改变输入信号，逐一测试逻辑门的所有可能输入组合。
6. 记录每个输入组合下的输出结果，并与理论值进行对比，验证电路功能。
实验结果：1. 列出所有测试的逻辑门类型及其对应的真值表。
2. 展示每个逻辑门在不同输入下的输出波形图。
3. 对比实验结果与理论真值表，总结实验中发现的任何偏差及其可能的原因。
实验分析：1. 分析实验中观察到的波形，解释其与逻辑门功能的关系。
2. 讨论实验中出现的任何异常情况及其解决方案。
3. 探讨如何通过改进电路设计来提高逻辑门的性能。
实验结论：1. 总结实验结果，确认逻辑门电路是否符合预期的功能。
2. 评估实验过程的有效性和准确性。
3. 提出可能的改进措施，以优化未来的实验设计和执行。
注意事项：1. 在操作实验设备时，务必遵守实验室安全规则。
2. 在连接电路前，仔细检查电路设计是否正确，避免短路或错误连接。
3. 记录数据时要准确无误，以确保实验结果的可靠性。
实验1门电路的功能测试
实验一门电路的功能测试1.实验目的〔1〕熟悉数字电路实验装置，能正确使用装置上的资源设计实验方案；〔2〕熟悉双列直插式集成电路的引脚排列及使用方法；〔3〕熟悉并验证典型集成门电路逻辑功能。
2.实验仪器与材料〔1〕数字电路实验装置1台；〔2〕万用表1块〔3〕双列直插集成电路芯片74LS00、74LS86、74LS125各1片，导线假设干。
3.知识要点〔1〕数字电路实验装置的正确使用TPE-D6A电子技术学习机是一种数字电路实验装置，利用装置上提供的电路连线、输入鼓励、输出显示等资源，我们可以设计合理的实验方案，通过连接电路、输入鼓励信号、测试输出状态等一系列实验环节，对所设计的逻辑电路进展结果测试。
该实验装置功能模块组成如图1.1所示。
图中①为集成电路芯片区，有 15个IC插座及相应的管脚连接端子，其中A13是8管脚插座，A11、A12是14管脚插座，A1、A2、A3、A7、A8是16管脚插座，A4、A5是18管脚插座，A9、A14、A16、A7、A8是20管脚插座，A10、A15是24管脚插座。
根据双列直插式集成电路芯片的管脚数可以选择一样管脚数的IC插座，并将集成电路芯片插入IC插座〔凹口侧相对应〕，可以通过导线将管脚引出的接线端相连，实现电路的连接。
图中②为元件区，有多个不同参数值的电阻、电容以及二极管、三极管、稳压管、蜂鸣器等元件可供连接电路时选择。
图中③为电位器区，有1k、10k、22k、100k、220k阻值的电位器等元件可供连接电路时选择。
图中④为直流稳压电源区，是装置部的直流稳压电源提供的+5V、-5V、+15V、-15V电源输出引脚，可以为有源集成芯片提供工作电源电压。
图中⑤为逻辑电平输入区，有8个开关S0~S7，在测试电路逻辑功能时，可以提供高、低逻辑电平作为鼓励输入信号。
图1.2为其部原理电路。
图1.2图中⑥为单脉冲输入区，在测试电路逻辑功能时，可以由按键手动单拍提供一个单脉冲作为鼓励输入信号，可以由不同端子选择正脉冲或是负脉冲。
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七
思考题
1、TTL与非门闲置输入端应如何处理？为 什么？ 2、与非门输入端能否并联使用？为什么？ 3、测tpd时，示波器测出环形振荡器的波 形是什么？为什么？
附录：集成电路功能及引脚排列图
74LS00 74LS04 74LS21
74LS32
74LS86
四2输入端与非门
六反相器
附录：集成电路功能及引脚排列图（续）
1k
＋5V
100Ω
RL
&
mA
NO I OL / I IL
注意：
1、N0为整数，按公式算出的数值要把小数 部分舍去，如算出8.94，则取8而不能取9。 2、测扇出系数时，需交替使用数字万用表 测量电压和电流值，注意操作规程。
V
3、电压传输特性曲线测试
1k
+5V
1k Vi 100
&
V0
测试时采用逐点测试法，按 左图联好电路后，调节电位器， 按下表逐点测得Vi及Vo，然后 绘成曲线。并测出Voff、Von、 VT 等参数值。
三
实验原理
74LS20、74LS00、74LS138芯片介绍 (1)二－4输入与非门74LS20引脚 符号 封装图
A B C D
Y
Y = (ABCD)'
实验原理（续） (2) 四-2输入与非门74LS00封装 引脚 符号图
实验原理（续）
（3）译码器 译码器是一个多输入，多输出的组合逻辑电路。 可分为通用译码器和显示译码器两大类。 74LS138（3线8线）译码器，引脚图如下。其中A2、A1、 A0为地址输入端，Y0~Y7为译码输出端，S1、S2、S3为使能 端。
六
实验报告要求
整理实验数据。 用直角坐标纸画出电压传输特性曲线，从曲线中 读出VOH（输出高电平）、VOL（输出低电平）、VON （开门电平）、VOFF（关门电平）等数值。 写出设计过程，画出逻辑电路图，回答思考题。
七
思考题
多余的或非门输入端如何处理？ 如何用或非门控制连续脉冲的输出？ 试用74LS138扩展为4线—16线译码器？
5、平均传输延迟时间(续)
vm 0.5vm Vo vm 0.5vm tPHL
t
t
tPLH tpd是指输出波形边沿的0.5Vm 至输入波形 对应边沿0.5Vm点的时间间隔。tPHL称为导通延 迟时间；tPLH称为截止延迟时间，则平均传输延 迟时间为： 1 t pd (t pHL t pLH ) 2
0
tpd
G1
1
tpd
G2
0
tpd
G3
&
&d
0
tpd
1
tpd
四
实验内容（续）
（三）译码器的测试 1、测试74LS138译码器的逻辑功能。 2、利用74LS138设计一位二进制全加器。 3、用74LS138实现函数Y=∑（0 1 2 5 6）。
五
实验注意事项
严禁带电拔插芯片。 使用数字万用表，注意操作规程。
VO
VI Von (VIHmin) Voff (VILmax) 2.0V 0.8V
集成门电路参数的意义及测试方法
5、平均传输延迟时间tpd
平均传输延迟时间 tpd是衡量门电路运算速度的
重要指标。当输入端接入输入信号后，由于二极管、 三极管开关状态的转换和负载电容、寄生电容的充放 电都需要一定的时间，需要经过一定的时间td，才能 在输出端产生对应的输出信号。从而使输出波形相对 于输入波形滞后一些，由此造成了传输延迟。
LOGO
数字技术基础实验
电子实验中心
教学课件
实验一 集成门电路测试及组合电路设计 一
实验目的
熟悉常用集成逻辑门电路的功能和测试方法； 了解TTL与非门各参数的意义，掌握TTL与非门 主要参数的测试方法；(重点) 掌握译码器的逻辑功能及应用； 熟悉数字电路实验箱的使用方法。
二
实验设备
数字电路实验箱 数字万用表 74LS20、 74LS00、74LS138
注意由于只有一块数字万用表
作电压表使用，每改变一次电位 器，需先测Vi，再用此表测Vo。
Vi(V) Vo(V)
4、平均传输延迟时间tpd的测试
TTL门电路tpd较小(74LS系列门电路的典型值d约 10ns)，直接测量时对信号发生器和示波器的性能要 求较高，实验采用测量由奇数个与非门(三个门)组 成的环形振荡器的周期Ｔ来间接求得tpd =T/6 。
四
实验内容
(一) 测试与非门的逻辑功能 按图1-1接线，输入端接逻辑电平开关，输 出端接逻辑电平指示器(灯)和电压表进行 测试，测试结果填入下表中。
A B C
输
入 C 1 1 1 0 0 D 1 1 1 1 0
输
出
F V
A 1 0 0 0 0
B 1 1 0 0 0
电位(V) 逻辑状态
D
图1-1
得到
集成门电路参数的意义及测试方法 1、ICCL 和ICCH
+5V
低电平输出电源电流ICCL是指所有输入端 悬空，与非门导通，输出端空载(开路)时， 电源提供给器件的电流,一般ICCL ≤10mA。
空载导通功耗：
mA
P ON I CCL VCC
&
高电平输出电源电流ICCH是指输出端开路， 每个门各有一个以上的输入端接地时，电源 提供的电流，一般ICCH≤5mA 。
空载截止功耗：
P OFF I CCH VCC
与非门器件静态功耗：
1 PO ( I CCL I CCH ) VCC 2
集成门电路参数的意义及测试方法
2、低电平输入电流IIL IIL是指门电路被测输入端接地， +5V 其余输入端悬空，输出端空载时由 被测输入端流出的电流值。通常典 型IIL为1.4mA左右。 在多级门电路中IIL相当于前级门 & 输出低电平时，后级向前级门灌入 的电流，因此它关系到前级门的灌 电流负载能力，直接影响前级门电 路带负载的个数，所以它越小越好。
四
实验内容（续）
(二) 测试与非门的参数
+5V +5V
mA
&
mA
1、ICCL ICCH和IiL的测试 按图1联线，分别测量ICCL 和ICCH，并按公式算出功耗PO 按图2联线，测量IIL。
&
图1
图2
测量时要注意数字万用表 测电流的使用要点（换量程、 换表笔、串入电路）。
2、扇出系数NO测试
NO的测试电路如左图，门的输入端 全部悬空，输出端接灌电流负载RL， 调节RL使IoL增大，则VOL随之增大。 当Vo达到VOLm（约0.4V）时，输出的IOL 就是允许灌入的最大负载电流。则按 下式可算出No。
mA
集成门电路参数的意义及测试方法
3、扇出系数NO 扇出系数NO是指门电路最多能驱动同类门的个 数，它反映了门电路的最大负载能力，是小规模集 成电路中衡量门电路负载能力的一个重要参数。 TTL与非门有两种扇出系数，即低电平扇出系数NOL 和高电平扇出系数NOH。通常以NOL作为门的扇出系 数。 TTL与非门的输入端全部悬空，输出为低电平时， 输出允许灌入的最大负载电流IOL ，则扇出系数NO NO IOL / I IL 为：
一般地，门电路产品规格要求No≥8。
集成门电路参数的意义及测试方法
4、电压传输特性 门的输出电压Vo 随输入电压Vi而变 化的关系曲线 Vo=f(Vi)称为门的 电压传输特性。 重要参数： VOH标准输出高电平 VOL标准输出低电平 VON开门电平 VOFF关门电平等
VOH 3.5V VOHmin 2.7V VOLmax 0.5V VOL 0.35V 0
双4输入端与门
四2输入端或门
四2输入端异或门