数电实验一门电路逻辑功能及测试

预习报告

实验一 门电路逻辑功能及测试

一、根据数字IC的工作原理指出工作电源电压以及输入、输出“1”和“0”的逻辑电平

值。

二、查找所用IC数据手册，列出实际的工作电源电压、以及输入、输出“1”和“0”的逻辑电平值。

三、Multisim仿真及结果

四、实验内容、测试电路及测试表格

一． 答：

1).TTL电路电源电压范围：TTL电路的工作电源电压范围很窄。S，LS，F系列为5V±5%；AS，ALS系列为5V±10%。

COMS电路电源电压范围：COMS电路的工作电源电压范围为3～18V，74HC系列为2～6V。

2). TTL集成电路的电源电压允许变化范围比较窄，一般在4.5～5.5V之间，因此必须使用+5V稳 压电源；CM0S集成电路的工作电源电压范围比较宽，有较大的选择余地。一般而言，工作电压都取5V。故输入逻辑电平值为5V，输出为“1“的逻辑电平值为5V，输出为”0”的逻辑电平值为0V. 二．答：

查询数据手册，可知：74LS00、74LS20、74LS86、74LS04的电源电压范围为 4.75 V- 5.25V。故实际的工作电源电压为4.75-5.25V。输入“1”的逻辑电平为4.75-5

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PROTEUS 2、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)000 010 100 111 b） 测试74LS32的逻辑功能。（或门）000 011 101 111 c） 测试74LS04的逻辑功能。（非门）01 10 d） 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）001 011 101 110 e） 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

100 110

f） 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

实验1 TTL门电路逻辑功能测试

一. 实验目的

1. 掌握常用TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法； 2. 熟悉数字电路实验箱的使用方法。 二. 实验原理

1.门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间存在一定的逻辑关系。本实验中使用的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路，TTL集成门电路的工作电压为“5V±10%”。 2．集成电路外引线的识别

使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、地、输入、输出、控制等端的引脚号，以免因接错而损坏器件。引脚排列的一般规律为：

扁平和双列直插型集成电路：识别时，将文字，符号标记正放（一般集成电路上有一圆点或有一缺口，将圆点或缺口置于左方），由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次1.2.3……。扁平型多用于数字集成电路。双列直插型广泛用于模拟和数字集成电路。

图 1 集成电路外引线的识别 名 称 数字电路实验箱 双踪示波器 万用表 数字信号发生器 集成芯片 型号与规格 74LS00 数 量 1台 1台 1台 1台 2片 二输入端四与非门 备 注 三. 实验设备与器件 序号 1 2 3 4 5 四. 实验内容与步骤

实验1 TTL门电路逻辑功能测试

一. 实验目的

1. 掌握常用TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法； 2. 熟悉数字电路实验箱的使用方法。 二. 实验原理

1.门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间存在一定的逻辑关系。本实验中使用的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路，TTL集成门电路的工作电压为“5V±10%”。 2．集成电路外引线的识别

使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、地、输入、输出、控制等端的引脚号，以免因接错而损坏器件。引脚排列的一般规律为：

扁平和双列直插型集成电路：识别时，将文字，符号标记正放（一般集成电路上有一圆点或有一缺口，将圆点或缺口置于左方），由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次1.2.3……。扁平型多用于数字集成电路。双列直插型广泛用于模拟和数字集成电路。

图 1 集成电路外引线的识别 名 称 数字电路实验箱 双踪示波器 万用表 数字信号发生器 集成芯片 型号与规格 74LS00 数 量 1台 1台 1台 1台 2片 二输入端四与非门 备 注 三. 实验设备与器件 序号 1 2 3 4 5 四. 实验内容与步骤

数字电子技术实验（实验一）

——逻辑门功能测试及其应用研究

实验指导老师：盛苏英

数电实验教材数电实验采用——《电路与电子技术实验教程》其中：??数电硬件部分参见教材第三篇；数电软件部分参见教材第四篇。数电实验要求

?

实验前做好实验预习工作（预习报告上写明本次实验做什么、怎么做、为什么这样做），带实验预习报告进实验室；

提前15分钟进实验室，做好实验前的准备工作，包括：

?

?①②③④⑤检查数电试验箱是否工作正常检查芯片功能是否完好准备一定数量的导线准备3根探头线

准备1付万用表表笔

①检查数电试验箱是否工作正常管座用于插芯片接Vcc接GND数码管用于显示输出信指示灯用于接输出信号：号：0~F为1时灯亮；为0时灯灭拨动开关提供输入信号：向上拨为1；向下拨为三组电位器0电源指示灯①检查数电试验箱是否工作正常

检查步骤如下：

?

数电实验箱通电，查看电源指示灯是否点亮；

用导线分别连接“拨动开关”与“指示灯”的插孔，观察高低电平与指示灯亮灭是否对应（点击链接幻灯片）；

?

用导线分别连接电位器两端、滑动片头，旋转电位器，观察与滑动片头连接的指示灯是否有亮灭变化（点击链接幻灯片）。

?

②检查芯片功能是否完好

?

缺口端将芯片的缺口对着左边，对应针脚插入管座；

将芯片的左上针脚接Vcc，

实验二 门电路特性、参数测试

一、实验目的

1. 掌握TTL集成门电路的主要参数及测试方法

2. 通过门电路的参数测试，更好的了解门电路的电气性能和特点 3．掌握常用TTL门电路的EDA仿真以及故障诊断方法 二、实验原理

集成逻辑门电路是数字电路的基础，常用的有两大类：一类是以晶体三极管为核心组成的TTL电路。另一类是以场效应管喂核心组成互补型MOS管集成电路即CMOS电路。两者的应用都很广泛。为了较好的使用它们，对它们的主要电气特性必须清楚。

1． TTL与非门的主要参数

本实验采用TTL双极型数字集成逻辑门器件74LS00，有四个2输入TTL与非门，为双列直插14脚塑料封装，外部引脚排列如图2.1所示。它共有4个独立的两输入端 “与非”门，各个门的构造和逻辑功能相同，其内部电路结构如图 2.2 所示。

14VCC1312&11109&8AVCC17kR18k1204kBY3k&&GND12345671.5k

图2.1 74LS00引脚排列 图2.2 74LS00与非门内部电路结构

（1） 电压传输特性

与非门的输出电压Uo随输入电压Ui的变化用曲线描绘出来，这曲线救市

电子与通信工程实验室 数字电子技术实验讲义 物理

实验一 逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试

一、实验目的

1、了解TTL与非门各参数的意义。 2、掌握TTL与非门的主要参数的测试方法。 3、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。 4、学习TTL基本门电路的实际应用。 5、了解CMOS基本门电路的功能。 6、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。

二、实验仪器 三、实验原理

(一) 逻辑门电路的基本参数

用万用表鉴别门电路质量的方法：利用门的逻辑功能判断，根据有关资料掌握电路组件管脚排列，尤其是电源的两个脚。按资料规定的电源电压值接好（5V±10%）。在对TTL与非门判断时，输入端全悬空，即全“1”，则输出端用万用表测应为0.4V以下，即逻辑“0”。若将其中一输入端接地，输出端应在3.6V左右（逻辑“1”），此门为合格门。 按国家标准的数据手册所示电参数进行测试：现以手册中74LS20二-4输入与非门电参数规范为例，说明参数规范值和测试条件。

TTL与非门的主要参数

空载导通电源电流ICCL（或对应的空载导通功耗PON） 与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。ICCL是指输入端全部悬空（相当于输入全1），与非门处于导通状态，

-

实验二 门电路特性、参数测试

一、实验目的

1. 了解数字集成电路外形结构及外部引脚的排列规律。 2. 掌握逻辑门电路主要特性、参数的测试方法。 3．学习查阅器件手册。

4．进一步训练实验箱及常用仪器的使用方法。 二、实验资料

1．TTL与非门74LS00

74LS00为四个2输入TTL与非门，为双列直插14脚塑料封装，外部引脚排列如图2.1所示。它共有4个独立的两输入端 “与非”门，各个门的构造和逻辑功能相同，其内部电路结构如图 2.2 所示。

VCC17kR18k12014VCC1312&11109&8A4kB1.5k3kY&&GND1234567

图2.1 74LS00引脚排列 图2.2 74LS00与非门内部电路结构

74LS00特性参数见表2-1、表2-2、表2-3。

表2-1 推荐工作条件

参数 VCC IOH IOL TA 最小 4.75 0 标称 5 最大 5.25 -400* 8 70 单位 V μA mA ℃ *负号表示电流由器件流出

表2-2 直流特性（0～70℃）

参数 VIH VIL VOH VOL IIH IIL ICC 测试条件

实验一 基本逻辑门逻辑功能测试及应用

一、 实验目的

1. 掌握TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法。 2. 掌握TTL器件的使用规则。

3. 熟悉数字电路实验仪的结构、基本功能和使用方法。

4. 练习熟练使用DS1052E型数字示波器。

二、 实验原理

门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，掌握各种门电路的逻辑功能和电器特性，对于正确使用数字集成电路是十分必要的。目前应用最广泛的集成电路是TTL和CMOS。

TTL集成逻辑门电路根据其型号的不同，有不同的内部结构和引脚，在本实验中我们只选取了常用的与非门、与或非门来进行测试。与非门是门电路中应用较多的一种，与非门的逻辑功能为，当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出为高电平；只有当输入全部为高电平时，输出才为低电平。而与或非门的逻辑功能为，当同一个与门端组的输入端全部为高电平时，输出为低电平；当同一个与门端组中有一个或一个以上的输入端为低电平时，输出即为高电平。实验前请认真阅读TTL集成电路使用规则。

数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。对于普通的TTL门电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低点平，输出阻

实验报告（五）

课程名称：电子技术

实验项目：逻辑门电路功能测试与设计 专业班级：

姓 名： 座号：09 实验地点：仿真室 实验时间：

指导老师： 成绩：

一．实验目的：

1、掌握用multisim 软件进行门电路的逻辑功能测试与测试方法 2、掌握常用组合逻辑门电路的设计方法

3、 实验内容：

1.与非门逻辑功能测试

2．用于非门设计一个二位输入的奇偶校验电路.

4、 实验步骤：

1. 与非门逻辑功能测试

（1）74LS10D逻辑功能测试

创建电路如图5-1，电路中门的3个输入量分别由三个开关控制，三个开关分别由键盘按键A、B、C控制。设置方法为：鼠标指向开关元件，双击后进入Switch的对话框，在Value标题栏的Key项中分别选择或输入A、B、C。

图5-1

按下“运行”按钮，进行电路测试，将测试结果填入表5.1。

输入逻辑状态 输出 A 1 0 0 0 B 1 1 0 0 C 1 1 1 0 TTL电位/V 0 1 1 1 表5.1 （2）“门”控制功能的测试 1“与非”门控制功能的静态测试 ○

创建电路如图5-2，设A为信号输入