门电路逻辑功能及测试实验报告

一、 实验目的与要求

门电路逻辑功能及测试实验报告

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。 熟悉RXS-1B数字电路实验箱。

二、 方法、步骤

1. 实验仪器及材料

1) RXS-1B数字电路实验箱 2) 万用表 3) 器件

74LS00 四2输入与非门1片 74LS86 四2输入异或门1片

2. 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RXB-1B数字电路实验箱使用方法。

3. 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=A 与逻辑关系:Y=AB 或逻辑关系:Y=AB 与非逻辑关系:Y=AB 或非逻辑关系:Y=AB 与或非逻辑关系:Y=ABCD 异或逻辑关系:Y=AB

三、 实验过程及内容

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。

1A 1B 1Y 2A 2B 2Y

VCC 4B 4A 4Y 3B 4A 3Y

图1.3.1 四2输入异或门74LS86外引线排列图

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74LS00,按图1.3.3接线。在输入端A输入1HZ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,3接发光二极管的插孔。设置电平开关,观察发光二极管。

S

74LS00

图1.3.3与非门控制输出的连接图

四、 数据处理分析

分析:

74LS86上1,2,3构成异或门电路,4,5,6构成异或门电路。把3,10连接,6,9连接,再和8也构成异或门电路。7接GND,14接Vcc。异或门电路,只有在两端输入相同信号时,才会输出“0”;输入不同信号时,输出“1”。A,B,Y也组成一个异或门电路,原理相同。实验表明,当K0,K1相同时,A是0;不同A是1;当K2,K3相同时,B是0;不同B是1;当A,B相同时,Y是0;不同Y是1;所以经验证正确。另外,当接入5V时,Y的电压在0.15V左右代表“0”,在3.4V左右代表“1”。

任务二

当2接入是绿灯(0)时,3亮红灯(1);

当2接入是红灯(1)时,3的灯绿红闪烁(0-1)。 分析:

与非门电路,Y=AB A是1,0变化的。当A为0,AB则为0,AB非则为1.Y亮

红灯。当A为1时,B为1,则结果是0;B为0,则结果是1。所以Y的灯红绿闪烁。

五、 实验结论

1. 异或门的特点是“相同出0,相反出1”,在实验箱上表现为同时输入高电平或低电平时输出低电平,否则输出高电平;

2. 2.与非门同时输入高电平时输出低电平,其他输入都输出高电平;

3. 与非门一端接入连续脉冲,另一端输入低电平时,输出都是高电平, 接入高电平时,输出与脉冲相反的波形。