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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。 实验输入端入8
2、输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。LED13Q12N2222A0VCC5V VCC图1表17 4 LS00与非门真值表ABF001011101110(2)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。Vi(A)V(B)K= 1 或 0 U1A_O-74LS00D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,另一端加上升关信号,观察F输 出波形是否符合功
3、能要求。4实验内容(1)对7 4LS0 0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。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。(2)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。174LS00N图4U1A o 74LS00NU2B、2U4A A,4 .74LS00N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
4、表AB0000010110101111CF0010001100110111(3)设计一个控制楼梯电灯的升关控制器。设楼上楼下各装一个升关,要求两升关均可分别控制楼梯 间的一个电灯。设楼上楼下升关分别用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,则升关和电灯的 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K1K200011011Y一丫01101001实验结果:由表2可以写出输出Y的逻辑表达式Y = ki K2+K1K 2逻辑电路图如图5所示,接线调试结 果与表3相符。U1A74LS04D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。