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4.75-5.25V。输入“0”的逻辑电平为0V-4.75V。
四.答:
实验内容:
实验前检查实验箱电源是否正常。然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验接线图接好连线,特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v,地线实验箱上备有)。实验中改动接线须先断开电源,接好后再通电实验。
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。
表 1.1
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。
表 1.2 表 1.3
3、利用与非门控制输出
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。
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,画出电路图,测试并填表1.4。
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。
表 1.4 表 1.5
5、异或门逻辑功能测试
⑴ 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。
*6、逻辑门传输延迟时间的观察
用六反相器74LS04逻 表 1.6
辑电路按图1.6 接线,输入200Hz 连续脉冲(实验箱脉冲源),将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2 轴,观察输入、输出相位差。
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并掌握常用的逻辑电路功能测试方法。
2. 熟悉RXB-1B数字电路实验箱及V252示波器使用方法。
二、 实验仪器及材料
1. V252双踪示波器
2. RXB-1B数字电路实验箱
3. 万用表
4. 器件
74LS00 四2输入与非门 1片
74LS86 四2输入异或门 1片
三、 实验任务
任务一:异或门逻辑功能测试
集成电路74LS86是一片四2输入异或门电路,逻辑关系式为1Y=1A⊕1B,2Y=2A⊕
2B, 3Y=3A⊕3B,4Y=4A⊕4B,其外引线排列图如图1.3.1所示。它的1、2、4、5、9、10、12、13号引脚为输入端1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B,3、6、8、11号引脚为输出端1Y、2Y、3Y、4Y,7号引脚为地,14号引脚为电源+5V。
(1)将一片四2输入异或门芯片74LS86插入RXB-1B数字电路实验箱的任意14引脚的IC空插座中。
(2)按图1.3.2接线测试其逻辑功能。芯片74LS86的输入端1、2、4、5号引脚分别接至数字电路实验箱的任意4个电平开关的插孔,输出端3、6、8分别接至数字电路实验箱的电平显示器的任意3个发光二极管的插孔。14号引脚+5V接至数字电路实验箱的+5V电源的“+5V”插孔,7号引脚接至数字电路实验箱的+5V电源的“⊥”插孔。
(3)将电平开关按表1.3.1设置,观察输出端A、B、Y所连接的电平显示器的发光二极管的状态,测量输出端Y的电压值。发光二极管亮表示输出为高电平(H),发光二极管不亮表示输出为低电平(L)。把实验结果填入表1.3.1中。
图1.3.1 四2输入异或门74LS86外引线排列图
图1.3.2 异或门逻辑功能测试连接图
表1.3.1 异或门逻辑功能测试的实验数据
将表中的实验结果与异或门的真值表对比,判断74LS86是否实现了异或逻辑功能。根据测量的VZ电压值,写出逻辑电平0和1的电压范围。
任务二:利用与非门控制输出
选一片四2输入与非门电路74LS00,按图1.3.3接线。在输入端A输入200KHZ连续脉冲,将S端接至数字电路实验箱的任一逻辑电平开关,当用示波器观察S端为0电平和1电平时,输入端A和输出端Y的波形,并记录之。
74LS00
图1.3.3 与非门控制输出的连接图
四、 实验报告要求
1. 按数字电子技术实验指南中的要求写出实验报告。
2. 思考题
(1) 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?
(2) 与非门一个输入接入连续脉冲,其余端什么状态是允许脉冲通过?什么状态
时不允许脉冲通过?
(3) 与非门又称可控方向门,为什么?
五、 预习要求
1. 阅读数字电子技术实验指南,懂得数字电子技术实验要求和实验方法。
2. 复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
3. 熟悉所用集成电路的外引线排列图,了解各引出脚的功能。
4. 学习V252双踪示波器和RXB-1B数字电路实验箱使用方法。
六、 说明
用以实现基本逻辑关系的电子电路通称为门电路。常用的门电路在逻辑功能上有非门、
与门、或门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。
非逻辑关系:Y=
与逻辑关系:Y=
或逻辑关系:Y=
与非逻辑关系:Y=
或非逻辑关系:Y=
与或非逻辑关系:Y=
异或逻辑关系:Y=
(4)
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