实验一门电路逻辑功能及测试实验报告参考模板.docx
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实验一门电路逻辑功能及测试实验报告参考模板
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。
实验电路如右图所示：
实验结果：
表1.1
输入
输出
1
2
3
4
Y
电压（V）
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
4.141
0
0
1
1
1
4.140
0
0
0
1
1
4.139
0
0
0
0
1
4.140
各引脚电平
输出
Va/V
Vb/V
Vc/V
Vd/V
电压（V）
5.004
5.003
5.003
5.003
0
0
5.003
5.003
5.003
4.141
0
0
5.002
5.002
4.140
0
0
0
5.002
4.139
0
0
0
0
4.140
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）
实验电路如图所示：
实验结果如下表所示：
输入
输出
A
B
Y
电压/V
0
0
0
0.184
0
1
1
3.804
1
0
1
3.784
1
1
0
0.181
表1.2表1.3
输入
输出
A
B
Y
Y电压/V
Z
Z电压/V
0
0
0
0.176
0
0.153
0
1
1
2.577
0
0.154
1
0
1
3.572
0
0.154
1
1
0
0.390
1
4.161
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
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。
电路图如图1.4所示。
结果如下：
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，画出电路图，测试并填表1.4。
实验电路如下图所示：
A
BL
实验结果如表1.4所示
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：
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。
实验电路图如下所示：
A13
9
281112
B4613L
10
5
实验结果如图表1.5所示：
输入
输出
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
表1.4表1.5
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
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。
实验电路图如下：
实验结果如表格所示：
输入
输出
1
2
4
5
A
B
Y
Y（V）
0
0
0
0
0
0
0
0．315
1
0
0
0
1
0
1
4.165
1
1
0
0
0
0
0
0.139
1
1
1
0
0
1
1
4.164
1
1
1
1
0
0
0
0.143
0
1
0
1
1
1
0
0.167
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：
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。
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。
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。
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。
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