实验一 逻辑门电路的功能及测试
一.实验目的
1.掌握了解TTL系列门电路的外形及逻辑功能。
2. 熟悉集成电路的引脚排列,在实验箱上接线的方法及接线时的注意事项。
二、实验仪器及材料
1.NJS-II实验箱
2.TTL器件:74LS20 1 片、74LS86 1 片 、74LS02 1 片、74LS00 1片、74LS04 1片。
三.预习要求
1.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。 2.常用TTL门电路功能和特点。
3.熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。 4. 画出各实验的电路图。
四.实验原理
1. TTL门电路基本结构
门电路是最基本的逻辑元件,它能实现最基本的逻辑功能,即其输入与输出之间存在一定的逻辑关系。TTL集成门电路的工作电压为“5V±10%”。本实验中使用的TTL集成门电路是双列直插型的集成电路,其管脚识别方法:将TTL集成门电路正面(印有集成门电路型号标记)正对自己,有缺口或有圆点的一端置向左方,如图1-1,左下方第一管脚即为管脚“1”,按逆时针方向数,依次为1、2、3、4??。注意不同的门电路管脚个数不一定相同。
图1-1
2.图1—2为基本门电路各逻辑功能的测试方法。
图1-2
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五.实验内容及步骤
选择实验用的集成电路,按自己设计的实验接线图接好连线,线连接好后经检查无误方可通电。
1.TTL门电路的功能测试。
将TTL74LS20、74LS86、74LS02、74LS00、74LS04分别按图1-2连线:输入端接逻辑开关,输出端Y接发光二极管,改变输入状态的高低电平,观察二极管的亮灭,并将相应状态变化列出真值表。
2. 利用“与非”门组成其它逻辑门电路,并验证。 (1)用2输入“与非”门组成“或”门(Y=A+B)。 (2)用2输入“与非”门组成“与”门(Y=A?B)。 (3)用2输入“与非”门组成“同或”门(Y=A⊙B)。 (4)用2输入“与非”门组成“异或”门(Y=A?B)。
3. 选做:设计一个4位二进制数为密码的数字密码锁,功能框图见图1-3,如果A1、B1、C1、D1输入的密码与事先设置的密码A0、B0、C0、D0一样时,锁打开时开锁灯亮。密码错误,锁打不开时,警报灯亮。
图1-3
提示:原设定密码是一个4位二进制码,假设为1001,那么你输入的码若也是1001,两组4位二进制码完全相同时,该逻辑电路输出的信号应区别于其它任何4位二进制码的输入才可以实现。元器件可以选择 “异或”门、“与非”门、“与”门。
六.实验报告
1.实验目的。
2.实验内容要交代清楚(共做几个实验,每个实验具体的实验步骤,设计的逻辑电路图,使用的集成块名称和引脚号,实验接线图,逻辑关系表达式及真值表,真实填写实验数据)。 3.实验讲义中提出的问题要认真回答。计算题要写出计算过程和结果。
4.实验心得。重点写实验中掌握了哪些知识,理论与实践结合时遇到哪些问题,如何思考和解决的。
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附:本实验用到的集成电路引脚功能 1. 2. 3. 4. 5.
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