数字逻辑电路实验.doc

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1、1.1数电实验仪器的使用及门电路逻辑功能的测试1.1.1实验目的（1）掌握数字电路实验仪器的使用方法。（2）掌握门电路逻辑功能的测试方法。1.1.2实验设备双踪示波器一台数字电路实验箱一台万用表一块集成芯片：74LS00、74LS201.1.3实验原理图1.1是TTL系列74LS00（四2输入端与非门）的引脚排列图。其逻辑表达式为：VCC4B4Y4A3B3Y3A14131211109812345671A1B2A1Y2BGND2YVCC2D2C2B2Y2A14131211109812345671A1B1C1DGND1Y图1.174

2、LS00引脚排列图图1.274LS20引脚排列图图1.2是TTL系列74LS20（双4输入端与非门）的引脚排列图。其逻辑表达式为：与非门的输入中任一个为低电平“0”时，输出便为高电平“1”。只有当所有输入都为高电平“1”时，输出才为低电平“0”。对于TTL逻辑电路，输入端如果悬空可看作逻辑“1”，但为防止干扰信号引入，一般不悬空。对于MOS逻辑电路，输入端绝对不允许悬空，因为MOS电路输入阻抗很高，受外界电磁场干扰的影响大，悬空会破坏正常的逻辑功能，因此使用时一定要注意。一般把多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。1

3、.1.4实验内容及步骤（1）测量逻辑开关及电平指示功能用导线把一个数据开关的输出端与一个电平指示的输入端相连接，将数据开关置“0”位，电平指示灯应该不亮。将数据开关置“1”位，电平指示灯应该亮。以此类推，检测所有的数据开关及电平指示功能是否正常。（2）检测脉冲信号源给示波器输入脉冲信号，调节频率旋钮，可观察到脉冲信号的波形。改变脉冲信号的频率，示波器上的波形也应随之发生变化。（3）检测译码显示器用导线将四个数据开关分别与一位译码显示器的四个输入端相连接，按8421码进位规律拨动数据开关，可观察到译码显示器上显示0～9十个数字。（

4、4）与非门逻辑功能测试①逻辑功能测试将芯片74LS20中一个4输入与非门的四个输入端A、B、C、D分别与四个数据开关相连接，输出端Y与一个电平指示相连接。电平指示的灯亮为1，灯不亮为0。根据表1.1中输入的不同状态组合，分别测出输出端的相应状态，并将结果填入表中。表1.1ABCDY0000000100100101101011011111表1.2ABY10②与非门对脉冲信号的反相传输及控制功能的测试将芯片74LS00中一个2输入与非门的A输入端接频率为1kHz脉冲信号，B输入端接数据开关，输出端Y接示波器。用双踪示波器同时观察A输

5、入端的脉冲波形和输出端Y的波形，并注意两者之间的关系。按表1.2中的不同输入方式测试，将结果填入表中。1.1.5预习要求与思考题（1）阅读实验原理、内容及步骤。（2）了解集成芯片引脚的排列规律。（3）TTL集成电路使用的电源电压是多少？（4）TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？为什么？（5）如何处理各种门电路的多余输入端。1.1.6实验报告及要求（1）画出规范的测试电路图及各个表格。（2）记录测试所得数据，并对结果进行分析。（3）简述实验中遇到的问题及解决方法。1.2TTL集电极开路门和三态门1.2.1实验目的（1）了解负

6、载电阻RL对集电极开路门工作状态的影响。（2）掌握集电极开路门的使用方法。（3）掌握三态门的逻辑功能及使用方法。1.2.2实验设备双踪示波器一台数字电路实验箱一台万用表一块集成芯片：74LS03、74LS125、74LS04、74LS00、电阻、发光二极管等。1.2.3实验原理（1）集电极开路门（OC门）在数字系统中，有时需要把两个或者两个以上门电路的输出端连接起来，去完成一定的逻辑功能。但普通TTL门电路的输出端是不允许直接连接的，因为它们的输出部分是推拉式电路。Yn＆Y1＆＆vccRL＆YY2…集电极开路门就是将推拉式输出改

7、为三极管集电极开路输出的特殊TTL门电路。图1.3是集成芯片的引脚图。OC门共用一个集电极负载电阻RL和电源VCC，从而可将n个OC门的输出端并联使用，并使n个OC门的输出相与（称为线与），而完成与或非的逻辑功能，如图1.4所示，显然，n个OC门的输出端连接在一起，只要其中有一个OC门的输出端为“0”，Y就为“0”。只有n个OC门的输出均为“1”时，Y才能为“1”。VCC4B4Y4A3B3Y3A14131211109812345671A1B2A1Y2BGND2Y图1.374LS03引脚排列图图1.4（2）三态门（TSL门）三态门

8、也是一种能实现线与连接的门电路。它除了通常的高电平和低电平两种输出状态外，还有第三种输出状态—高阻态。处于高阻态时，电路与负载之间相当于开路。＆AABAENYA＆AABAENYA图1.5三态门逻辑符号图1.6三态门逻辑符号图1.5表示控制端（又称使能端）EN=1