3、与非逻辑功能实验
与非门的测试
实验目的： 一、实验目的：
1、熟悉数字万用表、示波器和数字电路学习机的使用。 熟悉数字万用表、示波器和数字电路学习机的使用。 门的主要参数的测量方法。 2、掌握TTL和CMOS门的主要参数的测量方法。 掌握 和 门的主要参数的测量方法
实验仪器及器件： 二、实验仪器及器件：
数字电路学习机、示波器( 数字电路学习机、示波器(SS7802A型)、 型 信号发生器( 信号发生器(SG1692P型)、数字万用表 型 74LS00、CC4011四2输入与非门 、 四 输入与非门
IWATSU SS-7802
扫描时间/、触发源、极性、耦合、电平等
功能作用
触发电平 位移
水平位移
光标电压/时间选择 光标状态 释抑扫描时间 源
触发极性
扩展
扫 描
耦合 触发选择
因 数 TV
示波管
自动 触发 单次 扫描
X—Y
交替/断续
扫描触发选择 垂 光标间电压、时间 位 移 1 电压/ 极性 2-----极性 垂 直 直 选择
vo到示波器的 输入 到示波器的Y输入 & 500Hz 4V 5.1K vi到示波器的 输入 到示波器的X输入 VOH 2.4V
0.4V VOL
噪声容限： 噪声容限： VNH =2.4- VON
VOFF VON
vi /V
VNL =VOFF - 0.4
3、CMOS与非门的主要参数和电压传输特性： 、 与非门的主要参数和电压传输特性： 与非门的主要参数和电压传输特性
实验内容： 四、实验内容：
1、用数字万用表分别测量TTL与非门 、用数字万用表分别测量 与非门7400和CMOS与非门 和 与非门 与非门 CC4011在带负载和开路情况下的输出高、低电平 OH、VOL。 在带负载和开路情况下的输出高、 在带负载和开路情况下的输出高 低电平V
电子线路基础数字电路试验2TTL与非门逻辑功能及参数测试
实验二TTL与非门逻辑功能及参数测试一、实验目的1、熟悉TTL与非门外型和管脚引线排列。
2、掌握TTL门电路逻辑功能测试方法。
3、掌握TTL门电路传输特性及主要参数的测试方法。
二、实验仪器1、万用表1块2、晶体管毫伏表1台3、数字电路实验箱1台4、器件74LS00 二输入端四与非门1片三、实验原理本实验采用四“与非”门74LS00，它共有四组独立的“与非”门（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），每组有两个输入端，其插脚位置如图1-15-1所示。
图1-15-1 74LS00引线排列图1-15-2 74LS00与非门（一组）每组的构造和逻辑功能相同。
现以其中一组说明如下：TTL与非门电路如图1-15-2所P AB “与非”TTL。
为输出端。
逻辑功能为P为“与非”门的二个输入端，B和A示。
．门的主要参数有：1、扇入系数N和扇出系数N：能使电路正常工作的输入端数目称为扇入系数N，电i0i路正常工作时能带动的同类门的数目称为扇出系数N。
02、输出高电平V：一般V≥3V。
OHOH3、输出低电平V：一般V≤0.3V。
OLOL4、电压传输特性曲线，开门电平V和关门电平V：图1-15-3所示之V~V关系曲0ONOFFi线称为电压传输特性曲线。
使输出电压V刚刚达到低电平V时的最低输入电压V称为开i0OL门电平V。
使输出电压V刚刚达到高电平V时的输入电压V称为关门电平V。
OFFOHON0i图1-15-3 电压传输特性曲线图1-15-4 输出波形延迟于输入波形5、输入短路电流I：一个输入端接地，其它输入端悬空时，流过该接地输入端的电流RD为输入短路电流I。
RD6、空载导通功耗P：指输入全部为高电平输出为低电平时的功率损耗。
ON7、空载截止功耗P：指输入为低电平输出为高电平时的功率损耗。
OFF8、抗干扰噪声容限：电路能够保持正确的逻辑关系所允许的最大干扰电压值，称为噪声容限。
其中输入低电平时的噪声容限为V=V-V，而输入高电平时的噪声容限为ILNLOFF V=V-V。
集成逻辑门电路逻辑功能的测试
集成逻辑门电路逻辑功能的测试实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。
2、掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。
二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1台2、万用表 1只3、元器件： 74LS00 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验内容1、测试74LS04（六非门）的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为1脚）重点讲解，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑Y电平。
得表达式为A表1-1 74LS04逻辑功能测试表1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y 4A 4Y 5A 5Y 6A 6Y0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 11 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 02、测试74LS00（四2输入端与非门）逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
得表达式为B A Y •= 表1-2 74LS00 逻辑功能测试表1A 1B 1Y 2A 2B 2Y 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 111111113、测试74LS55（二路四输入与或非门）逻辑功能将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。
（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）表1-3 74LS55部分逻辑功能测试表A B C D E F G H Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 01110 0 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 0 1 1 1 1┇┋┋┋┋┋┋┋┋0 0 0 1 1 1 1 0┇┋┋┋┋┋┋┋┋0 0 1 0 0 0 0 0 1┇┋┋┋┋┋┋┋┋1 0 0 0 1 1 1 1 0┇┋┋┋┋┋┋┋┋1 1 0 1 0 0 0 1 1┇┋┋┋┋┋┋┋┋1 1 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 1 1 1 0ABCD ,与实侧值相比较，本器件的逻辑表达式应为：Y=EFGH功能正确。
数字电路实验
实验一基本门电路（验证型）一、实验目的（1）熟悉常用门电路的逻辑功能；（2）学会利用门电路构成简单的逻辑电路。
二、实验器材数字电路实验箱 1台；74LS00、74LS02、74LS86各一块三、实验内容及步骤1、TTL与非门逻辑功能测试（1）将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上，任选其中一与非门。
输入端分别输入不同的逻辑电平（由逻辑开关控制），输出端接至LED“电平显示”输入端。
观察LED亮灭，并记录对应的逻辑状态。
按图1－1接线，检查无误方可通电。
图1－1表1－1 74LS00逻辑功能表2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路，测试其逻辑功能，功能表自拟。
3、若要实现Y=A′, 74LS00、74LS02、74LS86将如何连接，分别画出其实验连线图，并验证其逻辑功能。
4、用四2输入与非门74LS00实现与或门Y=AB+CD的功能。
画出实验连线图，并验证其逻辑功能。
四、思考题1.TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？2.如何处理各种门电路的多余输入端？附：集成电路引出端功能图实验二组合逻辑电路（设计型）一、实验目的熟悉简单组合电路的设计和分析过程。
二、实验器材数字电路实验箱 1台，74LS00 三块，74LS02、74LS04、74LS08各一块三、实验内容及步骤1、设计一个能比较一位二进制A与 B大小的比较电路，用X1、X2、X3分别表示三种状态：A>B时，X1=1;A<B时X2=1;A=B时X3＝1。
(用74LS04、74LS08和74LS02实现）要求：（1）列出真值表；（2）写出函数逻辑表达式；（3) 画出逻辑电路图，并画出实验连线图；（4）验证电路设计的正确性。
2、测量组合电路的逻辑关系：（1）图3-2电路用3块74LS00组成。
按逻辑图接好实验电路，输入端A、B、C 分别接“逻辑电平”，输出端D、J接LED“电平显示”；图3-2 表3－2（2）按表3－2要求，将测得的输出状态和LED显示分别填入表内；（3）根据测得的逻辑电路真值表，写出电路的逻辑函数式，判断该电路的功能。
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=,ABCD ___________。
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。
与门或门异或门逻辑电路测试
4 月 15、16、18、20 日一、实验名称实验一：《与非门、异或门逻辑电路测试》二、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。
实验原理三、实验原理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查无误方可通电实验。
实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。
1.与非门电路逻辑功能的测试(S2实验包芯片)（1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显示发光二极管D1~D4任意一个。
（2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。
图 1.1表1.1输入输出1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v）H H H HL H H HL L H HL L L HL L L L2. 异或门逻辑功能的测试(S5实验包芯片)(此图引脚需对照修正)4 月 15、16、18、20 日图 1.2（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。
（2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。
表1.2四、实验仪器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。
数字逻辑与电路实验
一、实验目的 1、掌握全加器的功能及测试方法； 2、熟悉全加器的应用。 二、实验原理和内容 两个多位二进制数相加时．除了最低位以外，每一位 都应该考虑来自低位的进位。将两个对应位的加数和 来自低位的进位3个数相加，这种运算称为全加，所用 的电路称为全加器。即每一位全加器有3个输入端：Ai （被加数）、Bi（加数）、Ci-1（低位向本位的进 位），2个输出端：Si（和）和Ci+1（向高位的进位）。 根据二进制加法运算规则可列出全加器真值表，如表 3-1所示。
实验二
用译码器实现组合逻辑函数F（A，B，C） 把3—8译码器74LS138地址输入端（A2、 A1、A0）作为逻辑函数的输入变量（A、 B、C），译码器的每个输出端Yi 都与某 一个最小项mi 相对应，加上适当的门电 路，就可以利用二进制译码器实现组合 逻辑函数。
实验二
三、实验仪器、设备和器件 1、数字逻辑电路实验箱 一台 2、集成电路74LS00、74LS04、74LS138 一只。
四、实验要求
要求学生自己复习有关译码器的原理， 查阅有关二进制译码器实现组合逻辑函 数的方法；根据实验任务，画出所需的 实验线路及记录表格。
五、实验内容
译码器逻辑功能测试
1、按图2-1 接线。
图2-1 译码器逻辑功能测试
表2-1
2、根据表2-1，利用开关设置S1、S2、 S3、及A2、A1、A0 的状态，借助指示灯 观测Q0～Q7 的状态，记入表2-1中。 Φ －任意状态 3、用3—8线译码器设计一个电路，主裁 判同意情况下，三名副裁判多数同意成 实验前按实验箱使用说明先检查电源是否 正常。然后选择实验用的集成电路，按实验电 路图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。 线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实 验； 2、实验中改动接线须断开电源，接好线再通 电继续进行实验。 3、CMOS电路的使用特点：应先加入电源电压， 再接入输入信号；断电时则相反，应先测输入 信号，再断电源电压。另外，CMOS电路的多余 输入端不得悬空。
实验一基本门电路的逻辑功能测试综述
实验一基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、了解测试的方法与测试的原理。
二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为：在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平，然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。
三、实验设备与器件1、数字逻辑电路用PROTEUS2、显示可用发光二极管。
3、相应74LS系列、CC4000系列或74HC系列芯片若干。
四、实验内容1.测试TTL门电路的逻辑功能：a）测试74LS08的逻辑功能。
(与门)000 010 100 111b）测试74LS32的逻辑功能。
（或门）000 011 101 111c）测试74LS04的逻辑功能。
（非门）01 10d）测试74LS00的逻辑功能。
（两个都弄得时候不亮，其他都亮）（与非门）（如果只接一个的话，就是非门）001 011 101 110e）测试74LS02（或非门）的逻辑功能。
（两个都不弄得时候亮，其他不亮）001 010 100 110f）测试74LS86（异或门）的逻辑功能。
2.测试CMOS门电路的逻辑功能：在CMOS 4000分类中查询a）测试CC4081(74HC08)的逻辑功能。
（与门）b）测试CC4071(74HC32)的逻辑功能。
（或门）c）测试CC4069(74HC04)的逻辑功能。
（非门）d）测试CC4011(74HC00)的逻辑功能。
（与非门）（如果只接一个的话，就是非门）e）测试CC4001(74HC02)（或非门）的逻辑功能。
f) 测试CC4030(74HC86)（异或门）的逻辑功能。
五、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中。
2.根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并分析如何判断逻辑门的好坏。
3.比较一下两类门电路输入端接入电阻或空置时的情况。
4．查询各种集成门的管脚分配，并注明各个管脚的作用与功能。
例：74LS00与门Y=AB74LS32或门Y=A B输入输出A B Y0 0 01 1 11 1 11 1 174LS0474LS0274LS86任意一个连都亮，两个都连不亮（2）CC4081两个都连得时候亮，其他都不亮CC4071两个都不连的时候不亮，其他都亮。
集成电路与与非门
实验四、TTL与非门电路的测试实验五、集成组合逻辑电路实验四、TTL与非门参数的测量一、实验目的1、熟悉TTL与非门外型和管脚引线排列2、通过测试了解与非门的直流参数3、加深对与非门逻辑功能的认识4、加深理解与非门的外特性及使用条件二、实验说明实验测试所用与非门为国为74LS00三、实验内容测试各参数的电路如下图所示1、与非门逻辑功能的测试(用图a .去掉电流表)A B L0 00 11 01 12、电压传输特性的测试(实图26—3)调节R2便可获得相应输入电压U i，读出输出电压U0的值U i(V) 0.5 0.8 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 U0(V)3、主要参数的测试．（a）测定空载功耗P on=U cc I cc．(a)图(b)测量低电平输入电流I is ( b图(c)测量最大负载电流I oL (c)图当U0≈0.4V时，此时的负载电流值为允许的最大负载电流I oL切记：确保所测电流值不超过20mA。
四、实验报告要求1、列出直流参数实测数据表格。
2、画出传输特性曲线。
3、计算空载功耗P on 扇出系数isoL I I N面包板. 数字电路逻辑测试板实验五 、组合逻辑电路一、实验目的1、加深理解组合逻辑电路的设计方法。
2、验证半加器电路的逻辑功能。
二、实验原理（略）S n= C n=三、实验电路图四、实验内容与步骤1、首先验证与非门的好坏，然后按半加器电路进行连线。
2、完成半加器的真值表，并写出S 的表达式。
五、实验报告1、整理实验结果，并对实验结果进行分析讨论。
2、总结组合逻辑电路的设计方法。
与非门电路的测试实验报告
实验日期：2009/11/11 实验室：229 座位号：4清华大学电子工程系电子技术实验报告数字实验一：与非门电路的测试班级：无86姓名：戴扬学号：2008011191实验日期：2009/11/11交报告日期: 2009/11/20一、实验目的（1）加深对CMOS与非门基本特性和主要参数的理解，掌握主要参数的测试方法。
（2）熟悉TTL与非门的基本特性和主要参数，以及主要参数的测试方法。
（3）了解CMOS施密特反相器基本特性及其主要参数的测试方法。
（4）进一步熟悉示波器的使用。
学习“X-Y”功能的应用。
二、实验任务（1）测试CMOS与非门CD4011的平均延迟时间、电压传输特性、动态功耗。
（2）测试TTL与非门74LS00的电压传输特性、平均延迟时间、输入负载特性和输出负载特性。
（3）测试CD40106施密特反相器的平均延迟时间、电压传输特性。
三、实验原理及参考电路参见《电子电路实验》115~118页。
四、实验内容本实验所用电源均为5V。
必做内容：（1）测量CMOS与非门CD4011的平均延迟时间。
（2）测量CMOS与非门CD4011的电压传输特性。
选做内容一：（3）测量TTL与非门74LS00平均延迟时间。
（4）测量TTL与非门74LS00的电压传输特性。
选做内容二：（5）测量TTL与非门74LS00的输入负载特性。
（6）测量TTL与非门74LS00的输出负载特性。
（7）观察CMOS与非门CD4011的动态功耗。
（8）测量CD40106施密特反相器的电压传输特性。
五、注意事项（1）不管是CMOS电路还是TTL电路，在使用时都必须注意工作电压，不能过压或欠压工作。
CMOS电路的工作电压范围加宽，一般为+5V~+15V，而TTL电路的工作电压为5V±5%。
如果电源电压过高，可能会损坏集成电路。
（2）要注意门电路输入信号的高、低电平要符合规范要求。
无论是CMOS电路还是TTL电路，其输入信号的低电平不得低于地电压，高电平不得高于电源电压，否则电路将不能正常工作，甚至可能会损坏集成电路芯片。