实验名称 门电路逻辑功能及其应用
1、实验目的
1.熟悉数字电子技术实验箱。
2.掌握常用的逻辑门电路的逻辑功能和测试方法 3.掌握集电极开路门的逻辑功能及使用特点。 2、实验原理
1.基本逻辑功能 (1)与门的功能
特点:全1出1;只要有一-个为0，输出为0。 (2)或门的功能
特点:全0出0;只要有一-个为1，输出为1。 (3)与非门门的功能
特点:全1出0; 只要有一-个为0，输出为1。 (4)异或门门]的功能
特点:相异为1;相同为0。
2.集电极开路门(0C门) 线与的功能
集电极开路门(简称0C门)，它工作时必须外接负载电阻RL。若把两个0C门输出端连接在一-起，通过公共电阻RL接到电源，就可实现“线与”的功能。 3、实验步骤
1、测试门电路的逻辑功能
(1)将四2输入与非门74LS00 一只插入数字电子实验箱，按图2.1.1接线，输入端接S1、S2 (逻辑电平开关输出插口)，输出端接直流电压表或电平显示发光二极管。
(2)将电平开关按表要求输入电平，分别测输出电压及逻辑状态，验证输出与输入变量是否符合“与非”关系。
2.测试门电路传输特性 (1)按图2.1.4接线。
(2)调Rp，用电压表测量当U分别为0.3、0.6、1、1.3、1.4、1.5、2、3V时对应的U值，填入表中，并画出传输特性曲线。
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3.利用与非门控制
用与非门按图接线，S接任一电平开关，用示波器观察S对输出脉冲的控制作用。用坐标纸画出观测图输入与输出的对应波形。
4.0C门的“线与”功能测试
按图接线，A、B、C、D分别接至逻辑开关S1、S2、S3、S4的插孔中，按照逻辑图，有L=ABCD。把A、B、C、D的16种组合列出真值表，再用实验测定L，并填表。
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5、逻辑电路实验
(1)用74LS0O按图接线，将输入、输出的逻辑关系填入表中。
(2)写出上面电路的逻辑表达式，试说明其功能。
4、实验仪器设备
(1)数字电子实验箱1台。 (2)多用数字信号发生器1台。 (3)双踪数字示波器1台。 (4)数字万用表1块。
(5)器件: 74LS00、74LS03、74LS04各1片， 1只电阻100欧，1只电位器10k欧。 (6)仿真实验：电脑
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5、数据记录与处理(包括定性、定量误差分析) 1. 测试门电路的逻辑功能
输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 1 1 0 输出 电压（V） 5 5 5 0 与非门测量
2.测试门电路传输特性 0.3 5 0.6 5 1.0 5 1.3 5 1.4 5 1.5 5 2,0 5 3.0 0 与非门输入与输出的传输特性测量
输出（V）传输特性曲线65432100.30.611.31.41.52输入（V）3A、输入范围在多少伏是高电平?输入范围在多少伏是低电平?输入高电平和低电平的界限是多少?
输入>2.4V是高电平；输入<0.8V是低电平;输入高电平和低电平的界限是3V左右。 B、输出高电平是多少伏?输出低电平是多少伏? 输出高电平>2.0V;输出低电平<0.4V。
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3.利用与非门控制 当一端输入高电平时：
当一端输入低电平时：
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4.0C门的“线与”功能测试
A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 L(理论) 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 L(实际) 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 5、逻辑电路实验
输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0 输出 Z 0 0 0 1 Z＝AB Y＝A’B+AB′ 6、结论（实验结果的分析和论证）
1.可以通过门电路来实现一定的逻辑功能。 2.门电路的输入和输出分为高电平和低电平，通过对输入的高低电平控制，可以达到改变输出信号的功能。给一个与非门一端输入脉冲信号，一端输入一个固定的电瓶，可以对输出波形进行控制。
3.多个OC门可以通过上拉电阻，将输出接在一起，并且可以实现线与功能。 4.通过最基本的与或非逻辑功能关系，可以实现更为复杂的逻辑功能。
5.真值表是描述逻辑功能的最底层工具，在实验过程中可以用真值表来描述实验结果。 6.所有脉冲源作用都是产生脉冲信号。可用示波器观察到脉冲信号。 7.脉冲源产生的是输出信号。连接的是其他芯片的输入管脚(eg:CLK(cp))。绝对不能将脉冲源接到电源或者地。也不能接到其他芯片的输出管脚。
8.电源使用+5V电源。电源和地一定要对照芯片管脚顺序，确认连接无误。 9输出端不允许直接接电源和地。
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7、思考题
(1)0C门有无负载情况下，其高、低输出电平与TTL与非门有无差异?为什么?
答：OC门可实现“线与”逻辑，在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用，而一般TTL门输出端并不能直接并接使用。 (2)分析实验“3、(2)”逻辑电路实现了什么逻辑功能? 输出：Y 输入：A=B 输入通过与非门得到输出 则Y=(AB)’=A’=B’
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数字电子技术实验报告1
