数字电子技术（一）实验指导书13-14-2

数字电子技术（一）

实验指导书

天津科技大学电子信息与自动化学院

1

实验一 TTL集成与非门电路

一、实验目的：

1.掌握集成门电路的逻辑功能及测试方法。 2.掌握集成门电路的逻辑变换。

3.熟悉数字电路实验箱、数字万用表、双踪示波器的使用方法。

二、实验设备：

1.SXJ-3C数字电路学习机 2.双踪示波器 3.数字万用表

4.器件：74LS00 两片 74LS20一片 74LS86一片

三、实验预习：

1.复习各种门电路的逻辑符号、逻辑函数式、真值表。

2.查出实验所用集成电路的外引脚线排列图，熟悉其引脚线位置及各引脚线用途。

四、实验内容：

实验前先检查实验箱电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按接线图连线。特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经指导教师检查无误方可通电。实验中改动接线必须先断开电源，接好线后再通电实验。

1.测试门电路的逻辑功能

（1）测出双4输入与非门74LS20的逻辑功能

按图1-1接线，输入端（管脚1、2、4、5）接电平开关，输出端（管脚6）接一个发光二极管显示插口。14脚接+5V电源，7脚接地。

14 14 Vcc 1 2 4 5 6 Vcc 1 2 74LS86 3 74LS20 GND 7 GND 7 图1-1

2

图1-2

将电平开关按表1-1置位，其中0对应低电平（L），1对应高电平（H），分别测出输出逻辑状态（发光二极管亮时为1，不亮时为0）和输出电压填入表1-1中。

表1-1

输入端 1 0 0 0 0 1

（2）测出二输入异或门74LS86的逻辑功能：

选二输入异或门电路74LS86按图1-2接线。电平开关按表1-2置位，分别测出输出逻辑状态和输出电压填入表1-2中。

2.测试逻辑电路的逻辑关系：

用74LS00组成图1-3所示逻辑电路，当输入信号为表1-3的状态时，观察发光二极管的输出状态，将结果填入表1-3中。

表 1-3

输入端 A 0 0 1 1 图1-3

3.利用与非门组成其他门电路并测试其逻辑功能 （1）组成与门

根据与门的逻辑表达式可知：

B 0 1 0 1 输出端 Z 2 0 0 0 1 1 4 0 0 1 1 1 5 0 1 1 1 1 输出端6 逻辑状态 电压(V)

输入端 1 0 0 1 1 2 0 1 0 1 表1-2

输出端2 逻辑状态 电压(V) Y?A?B?((A?B)?)?

故可以用两个与非门组成与门电路，电路如图1-4所示。根据图1-4连接线路，当输入信号为表1-4的状态时，观察发光二极管的输出状态，将结果填入表1-4中。

3

（2）组成或门

根据或门的逻辑表达式可知：

Y?A?B?((A?B)?)??(A?B?)?

故可以用三个与非门组成或门电路，电路如图1-5所示。根据图1-5连接线路，当输入信号为表1-5的状态时，观察发光二极管的输出状态，将结果填入表1-5中。

（3）组成或非门

根据或非门的逻辑表达式可知：

Y?(A?B)??A?B??((A?B?)?)?

故可以用四个与非门组成或非门电路，电路如图1-6所示。根据图1-6连接线路，当输入信号为表1-6的状态时，观察发光二极管的输出状态，将结果填入表1-6中。

图1-4 与门电路 图1-5或门电路

图1-6 或非门电路

表1-4 输入端 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出端 Y

表1-5 输入端 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出端 Y

表1-6 输入端 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出端 Y 4

* 4.观察与非门对脉冲的控制作用

用一片74LS00按图1-7接线，一个输入端K接任一电平开关，另一个输入端输入连续脉冲，将电平开关K分别置于低电平（0）和高电平（1），用示波器同时观

察输入与输出信号，画出其波形于表1-7中，分析K对输出脉冲的控制作用。

表1-7

K 为低电平 输入波形 输出波形 K 为高电平 输入波形 输出波形 图1-7

五、实验报告：

1.写出实验目的、实验仪器和实验步骤。

2.按各步骤要求填表,并在逻辑图上标出集成块引脚号。 3.回答思考题。

六、思考题

1.与非门什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？与非门不用的输入端应如

何处理？

2.说明图2-3所示电路的逻辑功能？试用逻辑代数的公式进行验证（写逻辑式，并化简为最简的与或形式）。

3.如果与非门的一个输入端接连续时钟脉冲，那么：（1）其余输入端是什么状态时，允许脉冲通过？此时输出端与输入端的波形有何区别？（2）其余输入端是什么状态时，不允许脉冲通过？此时与非门输出是什么状态？

5