实验一门电路逻辑功能及测试实验报告

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 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

输 入 1 1 0 0 0 0 2 1 1 0 0 0 各引脚电平 3 1 1 1 0 0 4 1 1 1 1 0 输 出 Y 0 1 1 1 1 输出 电压（V） 0 Va/V 0 0 0 0 ③结果分析：

Vb/V 0 0 0 Vc/V 0 0 Vd/V 0 电压（V） 0 74LS20是双四输入与非门，其逻辑表达式为：Y=ABCD。设置如表的输入，所得结果如表所

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、图 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表，表 中。 ⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。 图的逻辑表达式：

Y=（A+B）（A+B）

图的逻辑表达式：

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 表

③结果分析：

输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0 输出 电压/V 经分析，上述两电路图的逻辑表达式如上所示。按表格、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 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电路图如图所示。 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0 输出 Y电压/V Z 0 0 0 1 Z电压/V 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。可以通过该与非门控制输出结果。 4、用与非门组成其它门电路并测试验证 ⑴ 组成或非门：

用一片二输入端四与非门组成或非门YAB，画出电路图，测试并填表。 ①实验电路如下图所示： A B ≧ 1 ②实验结果如表所示 ③实验结果分析：

L 对照表的实验结果可知，用与非门组成其他电路，满足逻辑电路的逻辑表达式的结果。 ⑵ 组成异或门：

① 将异或门表达式转化为与非门表达式； ②画出逻辑电路图； ③ 测试并填表。 ①实验电路图如下所示： B

5 表 表

③实验结果分析：

输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Y 1 0 0 0 A 0 0 1 1 输入 B 0 1 0 1 输出 Y 0 1 1 0 2 4 & 6 10 A 1 & 3 9 & 8 11 & 12 13 L

②实验结果如图表所示：

对照表的实验结果可知，用与非门组成其他电路，满足逻辑电路的逻辑表达式的结果。

5、异或门逻辑功能测试

⑴ 选二输入四异或门电路74LS86，按图 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。

⑵ 将电平开关按表 的状态转换，将结果填入表中。 ①实验电路图如下： ②实验结果如表格所示：

输入 1 0 2 0 4 0 5 0 A 0 B 0 输出 Y 0 Y（V） 0．315 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 ③实验结果分析：

分析实验结果可知：异或门的逻辑功能为当两个输入信号相同时，输出为0，当两个输入信号不同时，输出为1。

四．小结：

①试验中的问题：

在做该实验时 ，第二步实验——逻辑电路的逻辑关系，其逻辑电路图中没有画出接入电源，故我们以为不用接电源就可以，但是做了半天也没有做出来。这个是个常识问题，有源器件使用时，都要接入电源。另外在第四部分，要求自己画出逻辑电路图，我们画的电路图上看去是正确的，但是也是怎么都得不到正确的结果。询问老师后，才知道引脚都是成组发挥功能的。 ②实验的结果与理论分析结果比较：

如果不考虑误差的存在，本次试验的结果与理论分析结果一致。 ③实验任务完成情况：

第一次试验，我们做了一上午，因为一些基础知识不是很清楚，加上准备工作也没有做的非常好，所以这次做的很慢。但是我们保证质量的完成了此次试验。 ⑤思考题：

⑴ 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?

答：门电路功能正常与否的判断：(1)按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。(2)按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。(3)所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正常；否则门电路功能不正常。 ⑵ 与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？对脉冲信号有何要求？

答：接髙则其号可以通过，接则输出恒为0，的是“有0出1，全1出0”。所以一个输入接时钟，就是用时钟控制，当为时，允许信号通过，为时关闭与。 ⑶ 异或门又称可控反相门，为什么？

答：异或门有两个输入端 其中一个作为控制端 当控制端为0 则输出与另一输入端输入相同 即异或门不改变逻辑值 但控制端为1的时候 输出端与另一输入端输入反向 这时异或门相当于一个反向门 因此 异或门又称可控反向门。