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1.1输入输出1234Y电压（V）111100011114.141001114.140000114.139000014.140各引脚电平输出Va/VVb/VVc/VVd/V电压（V）5.0045.0035.0035.003005.0035.0035.0034.141005.0025.0024.1400005.0024.13900004.140③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=ABY=(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输入输出ABY电压/V0000.1840113.8041013.7841100.181输入输出ABYY电压/VZZ电压/V0000.17600.1530112.57700.1541013.57200.1541100.39014.161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。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YAB，画出电路图，测试并填表1.4。①实验电路如下图所示：ABL②实验结果如表1.4所示③实验结果分析：对照表1.4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1.5。①实验电路图如下所示：A139281112B4613L105②实验结果如图表1.5所示：表1.4表1.5③实验结果分析：对照表1.5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输入输出ABY001010100110输入输出ABY000011101110&&&&≧1⑴选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5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1.6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：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：与非门接髙电平则其他信号可以通过，接低电平则输出恒为0，与非门的真值表是“有0出1，全1出0”。所以一个输入接时钟，就是用时钟控制与非门，当时钟脉冲为高电输入输出1245ABYY（V）00000000．31510001014.16511000000.13911100114.16411110000.14301011100.167平时，允许信号通过，为低电平时关闭与非门。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。