數(shù)字電子線路基礎(chǔ)：第2章 數(shù)字電路基礎(chǔ)實驗1

1、第2章 數(shù)字電路基礎(chǔ)實驗2.1 基本門電路與組合邏輯實驗目的（1）熟悉常用TTL、CMOS門電路的邏輯功能及外形和引腳分布。（2）學習基本組合邏輯電路的搭設(shè)及檢測。實驗儀器設(shè)備（1）數(shù)字電路實驗箱。（2）數(shù)字萬用表。（3）數(shù)字集成電路：7400 4與非門7402 4或非門7404 6非門7486 4異或門預習（1）復習實驗所用芯片的邏輯功能及邏輯函數(shù)表達式。（2）復習實驗所用芯片的結(jié)構(gòu)圖、管腳圖和功能表。（3）復習實驗所用的相關(guān)原理。（4）按要求設(shè)計實驗中的各電路。實驗原理（1）基本邏輯門電路的邏輯功能，包括與非門、或非門、非門和異或門，通過萬用表檢測這些門電路的邏輯功能和高低電平，直觀地認識

2、邏輯運算的物理含義，深刻地理解邏輯高電平和邏輯1的關(guān)系。（2）通過學習四種基本邏輯門，搭設(shè)一個簡單的組合邏輯電路，初次認識組合邏輯電路的構(gòu)成，輸入與輸出的對應(yīng)關(guān)系，認識用萬用表檢測組合邏輯電路的方法，認識用LED燈觀察邏輯狀態(tài)變化的方法，為后續(xù)的實驗打下基礎(chǔ)。（3）邏輯函數(shù)表達式中與或表達式是最常見的表達式，但是將與或表達式用邏輯門電路實現(xiàn)的時候我們發(fā)現(xiàn)要用的邏輯門電路類型比較多。為了簡化邏輯門電路，將與或表達式變換成與非表達式從而減少所需要的邏輯門類型，達到了進一步簡化電路結(jié)構(gòu)的目的。本次實驗用與非門簡單地實現(xiàn)了其他門電路，初步驗證了與非與非表達式的實現(xiàn)方法。（4）與非門常用來做電控電開關(guān)，

3、當2輸入與非門的一個輸入引腳輸入信號，與非門的輸出端輸出信號的時候，另外一個輸入引腳的邏輯狀態(tài)就控制著這一路信號的正常傳輸，實現(xiàn)了電控電開關(guān)的效果。實驗給出了邏輯1和邏輯0控兩種實現(xiàn)方法。實驗IC結(jié)構(gòu)圖和管腳圖（1）74LS(HC)00四2輸入與非門。 圖2.1.1 74LS(HC)00的結(jié)構(gòu)圖與管腳圖（2）74LS(HC)02四2輸入或非門。 圖2.1.2 74LS(HC)02的結(jié)構(gòu)圖與管腳圖（3）74LS(HC)04六反相器。 圖2.1.3 74LS(HC)04的結(jié)構(gòu)圖與管腳圖（4）74LS(HC)86四2輸入異或門. 圖2.1.4 74LS(HC)86的結(jié)構(gòu)圖與管腳圖實驗內(nèi)容及步驟（1）

4、門電路邏輯功能測試（正邏輯約定）。與非門邏輯功能測試，有0出1，全1出0。在四2輸入與非門74LS(HC)00中任選一與非門。在輸入端A、B分別輸入不同的邏輯電平，測試輸出端F相應(yīng)的邏輯狀態(tài)，并把結(jié)果記入表2.1.1中。輸 入輸 出輸 入輸 出A B電壓/VFA b電壓/VF0 01 00 11 1表2.1.1 74LS(HC)00的邏輯功能表或非門功能測試，有1出0，全0出1。在四2輸入或非門74LS(HC)02中任選一或非門。在輸入端A、B分別輸入不同的邏輯電平，測試輸出端F相應(yīng)的邏輯狀態(tài)，并把結(jié)果記入表2.1.2中。輸 入輸 出輸 入輸 出A B電壓/VFA B電壓/VF0 01 00

5、11 1表2.1.2 74LS(HC)02的邏輯功能表非門邏輯功能測試，有1出0，有0出1。在六輸入非門74LS(HC)04中任選一非門。在輸入端A分別輸入不同的邏輯電平，測試輸出端F相應(yīng)的邏輯狀態(tài)，并把結(jié)果記入表2.1.3中。輸 入輸 出A 電壓/VF 0 1表2.1.3 74LS(HC)04的邏輯功能表異或門邏輯功能測試，相同出0，相反出1。在四2輸入異或門74LS(HC)86中任選一異或門。在輸入端A、B分別輸入不同的邏輯電平，測試輸出端F相應(yīng)的邏輯狀態(tài)，并把結(jié)果記入表2.1.4中。輸 入輸 出輸 入輸 出A B電壓/VFA B電壓/VF0 01 00 11 1表2.1.4 74LS(H

6、C)86的邏輯功能表（2）邏輯電路的邏輯功能。圖1.1-5 邏輯電路圖如圖2.1.5所示，搭設(shè)并測試這個組合邏輯電路的邏輯功能，輸入為A、B、C，輸出接一LED燈，將測試理論分析與實際觀測結(jié)果記入表1.1.5中。輸入輸出YABC理論值觀測值000001010011100101110111表2.1.5 組合邏輯電路驗證（3）用與非門組成其它門電路并測試驗證。組成非門。用一片74LS(HC)00組成一個非門，畫出電路圖，測試并將結(jié)果記入表2.1.6中。輸入輸出YAB理論值觀測值表2.1.6 用與非門實現(xiàn)的非邏輯組成或非門。用一片74LS(HC)00組成一個與非門組成或非門，寫出或非門轉(zhuǎn)化為與非門表達式，畫出電路圖，測試并將結(jié)果記入表1.1.7中。輸入輸出YAB理論值觀測值00011011表1.1-7 用與非門實現(xiàn)的或非邏輯組成異或門。用74LS(HC)00組成一個異或門，寫出異或門轉(zhuǎn)化為與非門表達式，畫出電路圖，測試并將結(jié)果記入表1.1.8中。輸入輸出YAB理論值觀測值00011011表2.1.8 用與非門實現(xiàn)的異或邏輯（4）（選作）利用與非門控制輸出。用一片74 LS(HC)00按圖2.1.6接線，S接任一邏輯電平開關(guān)，電路的另一輸入端輸入低頻連續(xù)脈沖信號（小于20Hz），輸出端Y接LED燈，可以觀察到S對輸出脈沖的控制作用。圖2