实验1 门电路的功能测试 - 图文

(a ) (b) 图1.9 TTL与非门电路实验接线图

(2)与非门的应用一

a) 选择74LS00集成电路芯片中的另一个与非门，将两个输入端短接，当一个输

入端用，参考图1.10 连接电路（注意：按实验操作规范要求，严禁带电操作）。 b) 电路通电运行，拨动开关S3，观察输出信号逻辑状态随输入的变化，并将实

验数据填入表1.2中。分析实验现象，归纳总结实验测试结果。

表1.2 与非门实现反相器（非门）电路逻辑功能测试表

输入

A=B（S3）

反相器输出Q=(A)

LED灯（ D1 ）状态 逻辑值(0或1) 用文字说明

,

0（ ） 1（ ）

c) 分析表1.1的测试结果，设计用与非门实现反相器（非门）的第二种接线方案。

图1.10 TTL与非门电路实验接线图

(3)与非门的应用二

a) 将上两步实验电路中的第一个与非门输出端与第二个反相器的输入端相连，如

图1.11所示。使用装置上的逻辑开关输入、LED灯逻辑电平显示输出资源进行功能验证，将实验数据记录于表1.3中。

表1.3 与非门应用二电路逻辑功能测试表

输入

输出Q=((AB)’)’=AB

A（S1） B（S2） LED灯显示状态 逻辑值(0或1) 说明

0（ ） 0（ ） 0（ ） 1（ ） 1（ ） 0（ ） 1（ ） 1（ ）

VCC14131211109874LS0074LS081234567GNDAB图1.11Y

b) 合理选择数字电路实验装置中的输入、输出资源模块，设计实验方案，实现对

图1.12 所示输入、输出信号的验证测试。

ABY图1.12

c) 将上述实验方案及测试效果写入实验报告。

(4) 验证异或门的逻辑功能。

a) 选择74LS86集成电路芯片中的一个异或门，进行异或门逻辑功能验证。参照

图1.9 与非门实验电路，画出异或门实验电路图，并按照自己设计的实验方案连线电路（注意：按实验操作规范要求，严禁带电操作）。

b) 电路通电运行，上、下拨动相应输入开关，观察不同输入信号下输出信号的逻

辑状态，并将实验数据填入表1.3异或门功能验证测试表中。 c) 选择合适的万用表电压档位进行量测。测量开关信号上下拨动时的高、低电平

值，测量在开关电平输入信号激励下异或门输出信号的高、低电平值，将测量结果记录补充填入表1.3。（节点电平值：即电气节点“对地”的电压值。）

表1.3 异或门电路逻辑功能测试表

输入

异或门输出Q=A?B

A（S1电平） B（S2电平） 逻辑值(0或1) 电平值（单位） 说明

0（ ） 0（ ）

0（ ） 1（ ） 1（ ） 0（ ） 1（ ） 1（ ） 测试中万用表电压测量量程档位：

d) 分析实验数据，归纳总结实验测试结果，说明异或门逻辑功能。

e) 分析表1.3，将异或门的一个输入端分别接0或接1应用情况，说明这种应用

下异或门实现的输入、输出之间的逻辑变换功能。 （5） 三态门功能验证

a) 74LS125是一个内部集成了4个三态同相缓冲器的集成电路芯片，其内部逻辑

及管脚分配如图1.7所示。选择74LS125集成电路芯片中的1个三态同相缓冲器，按照图1.13连接电路（注意：按实验操作规范要求，严禁带电操作）。 b) 电路通电运行，首先，拨动开关S1至“H”，随后上、下拨动开关S2，观察

并记录LED灯的逻辑状态;然后，将开关S1拨至“L”，随后上、下拨动开关S2，观察并记录LED灯的逻辑状态。将实验数据填入表1.4中。 c) 总结归纳三态同相缓冲器的三个输出状态以及同相输出的含义。

图1.13

表1.4 三态同相输出缓冲器逻辑功能测试表

输入

A（S1） B（S2）

输出Q

LED灯（ D0 ）状态 逻辑值(0或1)

说明

1（H ） 0（ L ）

1（ H ） 0（ L ） 0（ L ） 1（ H ）

（6） 三态门应用

a) 使用一片74LS125内部的3个三态门接成图1.14所示电路。3个三态门的控

制端分别由是S1、S2、S3控制，数据输入端分别接连续脉冲信号、+VCC(+5V)以及接地，将3个三态门输出端短接，实现一个输出。

b) 根据三个开关不同状态观察指示灯的变化，按照表1.5记录实验数据。

c) 分析实验数据，总结归纳三态门输出短接正常应用时S1、S2、S3控制信号的

组合情况。

图1.14

表1.5 三态门应用测试表

A1 A2 输入信号 输出 A3 S1 0 0 0 S2 0 0 1 1 0 0 1 1 S3 0 1 0 1 0 1 0 1 LED状态 逻辑值 0（地） 1（+5V） 连续脉冲 0 1 1 1 1

5. 预习要求

（1）认真阅读实验讲义内容

（2）查阅74LS00\\74LS86\\74LS125器件手册

（3）画好进行实验用各芯片管脚图，实验接线图。 （4）画好实验用记录表格。 6. 实验报告要求

（1）分析、整理实验表格，总结归纳实验结果。

（2）分析总结与非门、异或门、三态门功用及正确的使用方法。 （3）回答思考题。 7. 思考题

（1）如果与非门的一个输入端接连续时钟脉冲，那么：(a)其余输入端是什么状态时，允许脉冲通过?脉冲通过时，输出端波形与输入端波形有何差别?(b)其余输入端是什么状态时，不允许脉冲通过?这种情况下与非门输出是什么状态?

（2）TTL集成电路电源电压VCC应该多少？

（3）几个三态门的输出端是否允许短接?有没有条件限制?应注意什么问题? （4）要使一个异或门实现非逻辑，电路将如何连接，为什么说异或门是可控反相器？