数字电路与逻辑设基础实验

数字电路与逻辑设基础实验

实验一、集成逻辑门

云 南 大 学

信 息 学 院 电子信息科学与技术

一、集成逻辑门

（一）、实验目的 （1）、掌握实验设备的正确操作和使用 （2）、掌握数字电路实验的一般程序及数字集成电路的基础知识 （二）、预习要求

复习数制与编码、逻辑代数基础和集成逻辑门的相关知识 （三）、实验器材 （1）、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器 （2）、74LS00\\74HC00、74HC02、74LS04、74LS125

（四）、实验内容和步骤 1、TTL三态逻辑门

TT集成电路有三种输出形式：

（1）、图腾柱输出——集成芯片的输出不是逻辑1就是逻辑0。芯片的输出端不能并联使用，也不能直接接到逻辑开关+5v和GND； （2）、集电极开路（OC）输出——集成芯片不输出任何逻辑值，需要在芯片的输出端外接电源及相应的元件才能正常产生逻辑值； （3）、三态（TSL）输出——集成芯片输出可以是逻辑1、逻辑0或高阻（Z）状态三者之一。芯片输出端可以并联到总线上，如图所示：

1B 2B 3B 1C 1A 2C 2A 3C 3A

图中所示的C端为三态门控制端，当C=L（低电平）时，三态门A端的数据（1或0）可以传到B端输出（1或0）；当C=H时，三态门A端得数据不能传到B端（也称为阻断），此时B端得输出呈现为高阻态（Z），即三态门输出端与传输线之间存在着无穷大阻抗，可视为输出端与传输线之间呈现“断开”状态，即使他们实际上仍然连在一起。因此，三态门的C端又称为使能端。

用一片74LS125芯片（片内含有四个相同的三态门）建立如上图所示的实验电路，三态门的三个输入1A、2A、3Ａ分别与+5、一直逻辑开关和100Hz脉冲源相连，三个控制端C各用一个逻辑开关控制（初始值均为H），传输线的状态用一只LED来指示。轮流控制三个控制端分别为L（任何时候偶最多只能有一个控制端为L），观察并记录三态门A端得数据被传输到B端得情况。 其真值表为： 1C 2C 3C 0 1 1 1 0 1

输出端 1 2A=0 0

2A=1 1 1 0 电路如下：

VDD1 脉冲信号 5VJ1X1VCCU1VDDJ4Key = 1 Key = A Key = 2 Key = 3 J346253J21A~1OE2A~2OE3A~3OE4A~4OEGNDVCC1Y2Y3Y4YVCC15V 10 V74LS125DBIPOLAR_VOLTAGEV10

2、逻辑门电路互换

利用繁演规则，可以实现与非门、或非门、与或非门之间的转换，只用一片74LS00D实现以下电路功能： （1）、Y=A⊕B； （2）、Y=AB?CD；

解：（1）：该门电路是异或门，化为以下式子就可以用74LS00D来实现电路的连接：

Y=A⊕B =AB+AB =ABAABB；

逻辑电路如下：

VCCVDDJ1U11AVCC1B4A1Y4B2A4Y2B3A2Y3BGND3Y5VVDDKey = A J2Key = A 01235VVCC46X1 10 V74LS00D5

（2）：

VDDVDDKey = A J1J25V146U15VCCX1Key = B J3231AVCC1B4A1Y4B2A4Y2B3A2Y3BGND3YVCC785V 10 VKey = C Key = D J4074LS00D

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