实验1 门电路功能测试及组合逻辑电路设计

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1、实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计1实验目的（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法。（2）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。2实验仪器设备与主要器件数字电路实验箱一个；电压源一台；双踪示波器一台；74LS00（四2输入与非门）一片;74LS10（三3输入与非门）一片；74LS04（六反相器）一片。3实验原理（1）静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。实验时，可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观察输出电平是否符合表1的与非门真值表。测试电路如图1所示。实验输入端ＡＢ输

2、入的高低电平由数字电路实验箱中逻辑电平产生电路。输出Ｆ可直接插至逻辑电平指示电路的某一路进行显示。图1表１　７４LS00与非门真值表　　　Ａ　　　BＦ　　　０　　　０　　　１　　　０　　　１　　　１　　　１　　　０　　　　　１　　　１　　　１　　　０（1）动态逻辑功能测试动态逻辑功能测试输入信号波形和电路图如图2及图3所示。图2图3动态测试用于数字系统运行中逻辑功能的检查。测试时，电路输入串行数字信号，用示波器比较输入与输出信号波形，以此来确定电路的功能。实验时。与非门输入端A加1kHz的脉冲信号Vi，如图2所示，另一端加上开关信号，观察Ｆ输出波形是否符合功能要求。４实验内

3、容（１）对７４ＬＳ００进行功能测试，按图１实现静态测试，测试结果与表１对照，说明测试的门电路功能是否正确；按图２实现动态功能测试，画出输入输出的同步波形图，并说明实验所得的波形是否符合功能要求。实验1仿真图仿真结果图实验结果；静态测试与表1相符，即74ＬＳ00的四个与非门功能均正确。　　　　　　　动态测试结果如下图，波形符合与非门功能要求。（１）分析图４所示电路的逻辑功能，将测试结果填入表２的Ｆ列中，并写出逻辑表达式。式图4实验结果：测试结果如表２所示。　　　　　　逻辑表达式：Ｆ＝ＡＢ＋ＢＣ＋ＡＣ表2测试结果表Ａ　　Ｂ　C　　Ｆ　　０　　０　　０　　０　　０　　０　　１　　

4、０　　０　　１　　０　　０　　０　　１　　１　　１　　１　　０　　０　　０　　１　　０　　　　　　　１　　１　　１　　１　　０　　１　　１　　１　　１　　１（１）设计一个控制楼梯电灯的开关控制器。设楼上楼下各装一个开关，要求两开关均可分别控制楼梯间的一个电灯。设楼上楼下开关分别用K1K2表示，1表示闭合，0表示断开；楼梯电灯状态用Ｙ表示，１表示亮，０表示灭，则开关和电灯的控制关系可参考表３所示的真值表。写出逻辑表达式，画出逻辑电路并接线调试，观察输出状态是否正确。表３　真值表　　K1　Ｋ２　　ＹˉＹ　　０　　０　　０　　１　　０　　１　　１　　０　　１　　０　　１　　０　　

5、１　　１　　０　　１　　　　　实验结果：由表２可以写出输出Ｙ的逻辑表达式　　　　　　Ｙ＝K2+K1　　　　　　　　　逻辑电路图如图５所示，接线调试结果与表３相符。图55.实验收获（1）熟练掌握了常用门电路的逻辑功能及测试方法。（2）基本掌握了用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。6．注意事项（1）芯片使用时注意接地和接电源。（2）实验完成后芯片及时放回对应的盒子。