集成门电路逻辑功能测试

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

第 3 章

集成逻辑门电路

3.1 概述3.2 半导体二极管门电路 3.3 TTL集成门电路 3.4 CMOS门电路 3.5 各逻辑门的性能比较

作业

3-53-6 3-8 3-11 3-13

3-153-16 3-773

3.1 概述

用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路有与门、或门、非门、 与非门、或非门、与或非门、异或门等。

从制造工艺方面来分类，数字集成电路可分为双极 型、单极型和混合型三类。

3.2 半导体二极管门电路 3.2.1正逻辑与负逻辑

在数字电路中，用高、低电平来表示二值逻辑的1和0两种逻辑状态。

获得高、低电平的基本原理电路如图表示。开关S为半导体二极管或 三极管，通过输入信号控制二极管 或三极管工作在截止和导通两个状 态，以输出高低电平。5

3.2.1正逻辑与负逻辑

若用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0,则称这种表示方法为正逻辑； 反之，若用高电平表示0,低电平表示1,则称这种 表示方法为负逻辑。 若无特别说明，本书中将采用正逻辑。

a) 正逻辑 b) 负逻辑

由于在实际工作时只要能区分出来高、低电平就可 以知道它所表示的逻辑状态了，所以高、低电平都 有一个允许的范围。

正因如此，在数字电路中无

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

第 3 章

集成逻辑门电路

3.1 概述3.2 半导体二极管门电路 3.3 TTL集成门电路 3.4 CMOS门电路 3.5 各逻辑门的性能比较

作业

3-53-6 3-8 3-11 3-13

3-153-16 3-773

3.1 概述

用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路有与门、或门、非门、 与非门、或非门、与或非门、异或门等。

从制造工艺方面来分类，数字集成电路可分为双极 型、单极型和混合型三类。

3.2 半导体二极管门电路 3.2.1正逻辑与负逻辑

在数字电路中，用高、低电平来表示二值逻辑的1和0两种逻辑状态。

获得高、低电平的基本原理电路如图表示。开关S为半导体二极管或 三极管，通过输入信号控制二极管 或三极管工作在截止和导通两个状 态，以输出高低电平。5

3.2.1正逻辑与负逻辑

若用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0,则称这种表示方法为正逻辑； 反之，若用高电平表示0,低电平表示1,则称这种 表示方法为负逻辑。 若无特别说明，本书中将采用正逻辑。

a) 正逻辑 b) 负逻辑

由于在实际工作时只要能区分出来高、低电平就可 以知道它所表示的逻辑状态了，所以高、低电平都 有一个允许的范围。

正因如此，在数字电路中无

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

《集成逻辑门电路》练习题及答案

[3.1] 在图P3.1（a）、（b）两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V和悬空时输出电压v0的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后vBE≈0.7V，电路参数如图中所注。

P3.1

[解]

（a）当输入端悬空时，vBE=-10V，三极管处于截止状态，v0=10V。当输入端接vI时，可利用戴维宁定理将接至基极与发射极间的外电路化简为由等效电压vE和等效电阻RE串联的单回路，如图A2.1（a）所示。其中

v1?10?5.120＋5.1， RE?20//5.1?4.1k?

若vI=0V，则vE= -2.03V，故三极管处于截止状态，vO?10V。

vE?vI?若vI=5V，则vE=1.95V，

iB?1.95?0.7mA?0.3mA,4.1而临界饱和基极电流

IBS?10?vCES?0.16mA30?2，可见iB?IBS，三极管处于饱和导通状态，v0?VCES?0.3V。

（b）当输入端悬空时，用戴维宁定理可将接至基极与发射极间的外电路等效地化成由vE和RE串联的单回路，如图A2.1（b）所示。其中

vE?5?5?8?（3?4.7)V?1.1V3?4.7?18，

RE?(3

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，

-

数字电路实验报告

数字电路实验报告

姓 名： 田佳禾 班 级： 09011101 学 号： 2011302068

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数字电路实验报告

实验四：TTL集成门电路逻辑变换

一、实验目的

（1）掌握各种TTL门电路的逻辑功能。 （2）掌握验证逻辑门电路功能的方法。 （3）掌握空闲输入端的处理方法

二、实验设备

（1）数字电路实验箱 （2）数字双踪示波器 （3）函数信号发生器 （4）74SLS00 （5）若干连接线

三、 实验原理

门电路是数字逻辑电路的基本组成单元，门电路按逻辑功能分为：与门、或门、非门及与非门、或非门、异或门等。按电路结构不同，可分为分立元件门电路，COMS集成电路、TTL集成电路等。集成门电路通常封装在集成芯片内，一般有双列直插和表面贴装两种封装形式。实验中通常用的封装形式为双列直插式。每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象的说明了集成电路的用途。如74SL00是二输入端与非门，它说明这个集成电路中包含了四个二输入端的与非门。

2 / 7

数字电路实验报告

四、实验内容

1、与非门实现与运算

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