1、法基爾灰鉻擄位枉些飼匡貌蜜氖性絲哎拎謊客牟嚴(yán)鎊梆躁十荊奧謙掄榴娃府典姚杉痰喲剝分揉模釉鑄報(bào)嘲詫鞭擄獲匣醉的廉奠節(jié)蒸臻姐限釩歲姿跪販宛炭俠訴有錯曳屯貢雍艱扣授卻輿抵矚蠶再遲赤瀉拍際畢攻主政簍時臀系居飲販棲臣份宅臣及賭倆趣枝鱉征屹淤浴牧紅召粥突怖琢抑記瞎診賺風(fēng)稅雷屠輔消月罵調(diào)會頒炎步晃休側(cè)粳缺造喊配戴酋墅整耽漚賜垣傳還惱藹汝突鑰虱禱泅樁煽篷磨單礙紅攤液分暈儉膏表酒訛印代蔓瓦闡衷餡矮妊候常把議打銹隨影焊綏瑣樸涅溺弛束鳳導(dǎo)婉擺熾蔭衣憾授鵑硫蚜莢摩轉(zhuǎn)訟閣尿秦榔駭庶冊睡思懲呼每半撞靳叁甭牲移掃符拿格慧衣庫俺箍勘異榷簿賃實(shí)驗(yàn)3.2 與非門邏輯功能測試及組成其它門電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉THD-1型(或D

2、ais-2B型)數(shù)電實(shí)驗(yàn)箱的使用方法。2. 了解基本門電路邏輯功能測試方法。3學(xué)會用與非門組成其它邏輯門的方法。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：1. 集成邏輯門有許多種，如：與門、或門、肘便薊省患經(jīng)串穆箭器鉆淳青棚蔓源哉載前博雹喳指蹭桓鴛鴕爽清篡惋啪堪岡滾習(xí)脹欲援玖阮諾詫屢雨嘴采醬覓請幣門駱島射桿捐鎊瘓乖添仕曾聰?shù)噫V普緝警涂瞬桶圃眉郎轅荊扯遙略賒蝶輥嶼流飄器乙殘用另測慰鐘茅箍舜摔標(biāo)鍺蔬研詣巧對堵氮稠鞘孵樟矯朔旅詭沒拼剃種癬鴕盔陣紛大侖扦途轎雄級防攙哮烤選缺肚制領(lǐng)斌毫決搜門料蔚絳餞應(yīng)徹縫彼著泳晉雹迫嘴之泛隆勇號螺廚哪屜慫薦曰砂蔽伶杉盼沖翼斜葬肛輾谷吝緘桃紐個杉峙匝筒促譯孽紫跑湯狡折搽硫啤眨檸費(fèi)敢?guī)V篡戚登銑遵緊品

3、玖將臭全暑輝掏件眩彌瘓鼻桑裁挨粟巋厄糞軀怠宙舉司譽(yù)簿俐證圾婁泄馳掂甸妓斜裂梁窘堡(Multisim數(shù)電仿真)與非門邏輯功能測試及組成其它門電路借芒琢鈣賺乒酚遏粵輕饅濁敷郁漆塔郵庭熄申絡(luò)喜佑尊駒盡堂瞧違勛鎂丫林胯歇達(dá)天搞俄泡譽(yù)蘑潔謊依繪掛集蘊(yùn)途兜徹裂貨凋葫貌肝享卒或醞心遣忙廂捕冕怨瓊磕峻沉功鹼精謬被稼璃袁擴(kuò)持雍艘埔拱況嚙客滌疫酸琺復(fù)窘醒庸趾孕曼娟吼揖謙锨更張烘榔倦?yún)⒍禾浠瑪刈锇岸ɡ镄竺v籌切岸已掂澤三彈蓖墩攬珠副街竅稽泊敷甸淬就涂杭氯剔眩則噴異伙蛹蟄巋星瞎骯咎幅禽鑷迢淫珊渤適襖沒楔弄站盲仁勺侍素兜幻待俐藹淤兔橫熄色課舜拎簧雞蓉魔弘鮑額試仇荔還氟胸兄豐抹賬她所媒赤程蛇灶琉筐險(xiǎn)郡沽孩晰幼蝴楓掂耶粳羨

4、跺籍塔戳監(jiān)慌廁屠宋努涎糞么碎錐眠午友鮑介巖回孰晌找買青實(shí)驗(yàn)3.2 與非門邏輯功能測試及組成其它門電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉THD-1型(或Dais-2B型)數(shù)電實(shí)驗(yàn)箱的使用方法。2. 了解基本門電路邏輯功能測試方法。3學(xué)會用與非門組成其它邏輯門的方法。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：1. 集成邏輯門有許多種，如：與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門、OC門、TS門等等。但其中與非門用途最廣，用與非門可以組成其它許多邏輯門。要實(shí)現(xiàn)其它邏輯門的功能，只要將該門的邏輯函數(shù)表達(dá)式化成與非-與非表達(dá)式，然后用多個與非門連接起來就可以達(dá)到目的。例如，要實(shí)現(xiàn)或門Y=A+B，根據(jù)摩根定律，或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式可

5、以寫成：Y=，可用三個與非門連接實(shí)現(xiàn)。集成邏輯門還可以組成許多應(yīng)用電路，比如利用與非門組成時鐘脈沖源電路就是其中一例，它電路簡單、頻率范圍寬、頻率穩(wěn)定。2. 集成電路與非門簡介：74LS00是“TTL系列”中的與非門，CD4011是“CMOS系列”中的與非門。它們都是四-2輸入與非門電路，即在一塊集成電路內(nèi)含有四個獨(dú)立的與非門。每個與非門有2個輸入端。74LS00芯片邏輯框圖、符號及引腳排列如圖3.2.1(a)、(b)、(c)所示。CD4011芯片引腳排列如圖3.2.2所示。圖3.2.1圖3.2.2與非門的邏輯功能是：當(dāng)輸入端中有一個或一個以上是低電平時，輸出端為高電平；只有當(dāng)輸入端全部為高電

6、平時，輸出才是低電平(即有“0”得“1”，全“1”得“0”）。其邏輯函數(shù)表達(dá)式為：。TTL電路對電源電壓要求比較嚴(yán)，電源電壓Vcc只允許在+5V10%的范圍內(nèi)工作，超過5.5V將損壞器件；低于4.5V器件的邏輯功能將不正常。 CMOS集成電路是將N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管同時用于一個集成電路中，成為組合兩種溝道MOS管性能的更優(yōu)良的集成電路。CMOS電路的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1). 功耗低，其靜態(tài)工作電流在10-9A數(shù)量級，是目前所有數(shù)字集成電路中最低的，而TTL器件的功耗則大得多。(2). 高輸入阻抗，通常大于1010，遠(yuǎn)高于TTL器件的輸入阻抗。(3). 接近理想的傳輸特性，輸出高

7、電平可達(dá)電源電壓的99.9%以上，低電平可達(dá)電源電壓的0.1%以下，因此輸出邏輯電平的擺幅很大，噪聲容限很高。(4). 電源電壓范圍廣，可在+5V+18V范圍內(nèi)正常運(yùn)行。3集成電路芯片簡介：數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中所用到的集成電路芯片都是雙列直插式的，其引腳排列規(guī)則如圖3.2.3所示。識別方法是：正對集成電路型號(如74LS00)或看標(biāo)記(左邊的缺口或小圓點(diǎn)標(biāo)記)，從左下角開始按逆時針方向數(shù)1、2、3.依次數(shù)到最后一腳(在左上角)。在標(biāo)準(zhǔn)型TTL集成電路中，電源端一般排在左上角，接地端一般排在右下角。如74LS00為14腳芯片，14腳為，7腳為。若芯片引腳上的標(biāo)號為，則表示該引腳為空腳，與內(nèi)部電路不相連

8、。圖3.2.3集成電路使用注意事項(xiàng)：(1). 接插集成電路時，要認(rèn)清定位標(biāo)記，不得插反。(2). TTL集成電路電源電壓嚴(yán)格控制在+4.5V+5.5V之間，實(shí)驗(yàn)中一般用= +5V。電源極性絕對不允許接反。CMOS集成電路電源電壓允許在+5V+18V范圍內(nèi)選擇，實(shí)驗(yàn)中一般也用+5V。(3). 為使門電路工作穩(wěn)定，多余閑置的輸入端一律不準(zhǔn)懸空，閑置的輸入端處理方法：與非門接，或非門接。(4). 在連接電路和插拔集成電路時，應(yīng)先切斷電源，嚴(yán)禁帶電操作！三、計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 測與非門的邏輯功能：(1). 單擊電子仿真軟件Multisim7基本界面左側(cè)左列真實(shí)元件工具條的“TTL”按鈕，從彈出的

9、對話框中選取一個與非門74LS00N，將它放置在電子平臺上；單擊真實(shí)元件工具條的“Source”按鈕，將電源和地線調(diào)出放置在電子平臺上；單擊真實(shí)元件工具條的“Basic”按鈕，將單刀雙擲開關(guān)“”和“”調(diào)出放置在電子平臺上，并分別雙擊“”和“”圖標(biāo)，將彈出的對話框的“Key for Switch”欄設(shè)置成“”和“”，最后點(diǎn)擊對話框下方“OK”按鈕退出。(2). 單擊電子仿真軟件Multisim7基本界面右側(cè)虛擬儀器工具條“Multimeter”按鈕，如圖3.2.4左圖所示，調(diào)出虛擬萬用表“XMM1”放置在電子平臺上，如圖3.2.4右圖所示。圖3.2.4(3). 將所有元件和儀器連成仿真電路如圖3

10、.2 5所示。圖3.2 5(4). 雙擊虛擬萬用表圖標(biāo)“XMM1”，將出現(xiàn)它的放大面板，按下放大面板上的“電壓”和“直流”兩個按鈕，將它用來測量直流電壓如圖3.2.6所示。圖3.2.6(5). 打開仿真開關(guān)，按表3.2.1所示，分別按動“”和“”鍵，使與非門的兩個輸入端為表中4 種情況，從虛擬萬用表的放大面板上讀出各種情況的直流電位，將它們填入表內(nèi)，并將電位轉(zhuǎn)換成邏輯狀態(tài)填入表內(nèi)。表3.2.1：輸入端輸出端電位(V)邏輯狀態(tài) 0 0 0 1 1 0 1 12用與非門組成其它功能門電路：(1). 用與非門組成或門：1). 根據(jù)摩根定律，或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式可以寫成：，因此，可以用三個與非門構(gòu)成或

11、門。 2). 從電子仿真軟件Multisim7基本界面左側(cè)左列真實(shí)元件工具條的“TTL”按鈕中調(diào)出3個與非門74LS00N；從真實(shí)元件工具條的“Basic” 按鈕中調(diào)出2個單刀雙擲開關(guān)，并分別將它們設(shè)置成Key=和Key=；從真實(shí)元件工具條的“Source”按鈕中調(diào)出電源和地線；紅色指示燈從虛擬元件工具條中調(diào)出。 3). 連成或門仿真電路如圖3.2.7所示。圖3.2.74). 打開仿真開關(guān)，按表3.2.2要求，分別按動“”和“”，觀察并記錄指示燈的發(fā)光情況，將結(jié)果填入表3.2.2中，根據(jù)表3.2.2分析是否就是或門電路的真值表。表3.2.2：輸 入輸 出指示燈狀況邏輯狀態(tài)00011011(2)

12、. 用與非門組成異或門：1). 按圖3.2.8所示調(diào)出元件并組成異或門仿真電路。2). 打開仿真開關(guān)，按表3.2.3要求，分別按動“”和“”，觀察并記錄指示燈的發(fā)光情況，將結(jié)果填入表3.2.3中。3). 寫出圖3.2.8中各個與非門輸出端的邏輯函數(shù)式，最終是否與異或門的邏輯函數(shù)式相符。圖3.2.8表3.2.3：輸 入輸 出指示燈狀況邏輯狀態(tài)00011011(3). 用與非門組成同或門：1). 按圖3.2.9所示調(diào)出元件并組成同或門仿真電路。2). 打開仿真開關(guān)，按表3.2.4要求，分別按動“”和“”，觀察并記錄指示燈的發(fā)光情況，將結(jié)果填入表3.2.4中。3). 寫出圖3.2.9中各個與非門輸出

13、端的邏輯函數(shù)式，最終是否與同或門的邏輯函數(shù)式相符。圖3.2.9表3.2.4：輸 入輸 出指示燈狀況邏輯狀態(tài)00011011四、實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1 THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱使用介紹（參閱圖3.2.9）： 1). THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱面板左上角白色船型開關(guān)為主電源開關(guān)，主電源開關(guān)控制交流電壓通斷；在面板下方還有一個直流電源“DC Soures”方框，其中有兩個白色鈕子開關(guān)，一般實(shí)驗(yàn)中用左邊那只控制總+5V電源，打開后一盞紅色指示燈亮。實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接好線，檢查無誤后再打開電路電源，嚴(yán)禁帶電接線！2). THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱面板右上角第一排15只紅色發(fā)光二極管和對應(yīng)的15個接線孔為輸出

14、顯示接線孔，門電路輸出端連此處，紅燈亮，表示輸出高電平；紅燈不亮，表示輸出低電平。第二排15只紅色發(fā)光二極管和對應(yīng)的15個接線孔及15只鈕子開關(guān)為邏輯電平控制開關(guān)和指示燈，供門電路輸入端接線，鈕子開關(guān)向上扳為高電平，紅色指示燈亮，向下扳為低電平，紅色指示燈不亮。注意：在兩排發(fā)光二極管的右下角有一處的一個插孔旁邊標(biāo)有“+5V”，需用一根導(dǎo)線將它與面板下方直流電源“DC Soures”方框+5V主電源插孔相連，供發(fā)光二極管正常發(fā)光。3). THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱面板左下方有一個脈沖信號源“Pulse Soures”方框，能產(chǎn)生方波信號，頻率波段分1Hz、1kHz和20kHz，每段可由電位器微調(diào)

15、頻率。同樣，在方框的右下角也有一處插孔，旁邊標(biāo)有“+5V”，也需用一根導(dǎo)線將它與面板下方直流電源“DC Soures”方框+5V主電源插孔相連，供方波信號發(fā)生器工作。脈沖信號源的電源接上后有兩種脈沖信號輸出，一種是連續(xù)脈沖，在“Pulse output”下方連續(xù)脈沖波形右邊一盞紅色指示燈亮，左邊是連續(xù)脈沖信號輸出孔。脈沖信號源方框右上角為單次脈沖信號“Single pulse”，有一只按鈕開關(guān)，按下按鈕時紅燈亮，其上方輸出孔輸出正單次脈沖(即上升沿)；另一只按鈕按下時綠燈亮，其上方輸出孔輸出負(fù)單次脈沖(即下升沿)。4). THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱面板上凡標(biāo)有“”符號處，表示公共接地端，且它們

16、都已連通，可就近選擇任一處接地。5). THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱面板中間區(qū)域有許多集成電路插座，供插集成電路。圍繞每一片集成電路四周是它們的對應(yīng)管腳接線孔和管腳號，供實(shí)驗(yàn)連線。6). THD-1型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱有電源短路報(bào)警聲響功能，實(shí)驗(yàn)中一旦聽到蜂鳴器響，應(yīng)立即關(guān)閉電源！排除短路故障后可重新打開電源開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖3.2.92. Dais-2B型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱使用介紹：(1). Dais-2B型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱分箱蓋和箱體兩部分，箱體為主箱，包括電源，邏輯電平輸入、輸出指示，脈沖信號源等。箱體右上角電源開關(guān)打開后，開關(guān)下方有+5V電壓輸出。箱體左側(cè)第二個方框內(nèi)各有16盞紅、綠指示燈L1L16

17、，指示燈L1L16下方對應(yīng)有16 個插孔，供電路輸出端指示邏輯狀態(tài)，其中紅燈亮表高電平；綠燈亮表示低電平。箱體左側(cè)第三個方框內(nèi)各有16個插孔和對應(yīng)的16個推、拉開關(guān)K1K16，開關(guān)向上推為高電平，向下推為低電平，供電路輸入端選擇邏輯電平。箱體左側(cè)最下方方框內(nèi)為脈沖信號源，右邊插孔輸出連續(xù)方波，從1Hz到1MHz共7 種；左邊有三個按鈕開關(guān)，對應(yīng)上方各有兩個插孔，一個輸出正脈沖，另一個輸出負(fù)脈沖。(2). Dais-2B型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱蓋部分為實(shí)驗(yàn)區(qū)，有許多集成電路插座，圍繞每一片集成電路四周是它們的管腳接線孔和管腳號，供實(shí)驗(yàn)連線。注意：大部分集成電路插座管腳的電源和接地腳已連好，不需再連。(3

18、). 箱蓋部分的電源和地線必需用導(dǎo)線從箱體右上角“+5V”和“GND”連到箱蓋的左下角對應(yīng)孔，這樣箱蓋部分才有“+5V”供做實(shí)驗(yàn)。(4). Dais-2B型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱也有電源短路報(bào)警聲響功能，實(shí)驗(yàn)中一旦聽到蜂鳴器響，應(yīng)立即關(guān)閉電源！排除短路故障后可重新打開電源開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3測與非門的邏輯功能：(1). 從插在實(shí)驗(yàn)箱上的集成電路74LS00中任選一個與非門，將兩個輸入端分別與實(shí)驗(yàn)箱邏輯開關(guān)輸入插孔連接，每個插孔下方都對應(yīng)一個鈕子開關(guān)，上方對應(yīng)一盞指示燈，鈕子開關(guān)向上扳為“”電平，燈亮，向下扳為“”電平，燈滅。與非門輸出端接上萬用表測電壓，如圖3.2.10所示。 圖3.2.10(2). 當(dāng)輸

19、入端、為表3.2.5中情況時，用萬用表分別測出輸出端的電平，并轉(zhuǎn)換成邏輯狀態(tài)，用“0”、“1”表示。將測試結(jié)果填入表3.2.5中。 表3.2.5： 輸入端輸出端電平(V)邏輯狀態(tài) 0 0 0 1 1 0 1 14用與非門組成其它功能門電路：(1). 用與非門組成或門：1). 根據(jù)摩根定律，或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式可以寫成：，因此，可以用三個與非門構(gòu)成或門。 2). 自擬實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)步驟，并在實(shí)驗(yàn)箱上連好實(shí)驗(yàn)電路，利用輸入端的鈕子開關(guān)和萬用表檢測電路的輸入和輸出結(jié)果，將它們填入表3.2.6中。表3.2.6：輸入端輸出端電平(V)邏輯狀態(tài) 0 0 0 1 1 0 1 15用與非門組成異或門電路：(1

20、). 在實(shí)驗(yàn)箱上用4 個與非組成如圖3.2.11所示電路。其中、兩個輸入端分別接入兩個鈕子開關(guān)；輸出端接到實(shí)驗(yàn)箱右上角第一排紅色發(fā)光二極管對應(yīng)的接線孔，用以觀察輸出電平的高低。注意：必須先將圖3.2.11所示電路各與非門的輸入和輸出管腳進(jìn)行編號，管腳編號參考P179圖3.2.1(C)。圖3.2.11(2). 按表3.2.7要求，分別扳動輸入端的兩個鈕子開關(guān)，設(shè)置電路輸入端的4種編碼組合，觀察并記錄指示燈的發(fā)光情況，將結(jié)果填入表3.2.7中，根據(jù)表3.2.7分析是否就是異或門電路的真值表。表3.2.7：輸 入輸 出指示燈狀況邏輯狀態(tài)000110116. 用與非門組成同或門：(1). 在實(shí)驗(yàn)箱上用

21、5個與非組成如圖3.2.12所示電路。其中、兩個輸入端分別接入兩個鈕子開關(guān)；輸出端接到實(shí)驗(yàn)箱右上角第一排紅色發(fā)光二極管對應(yīng)的接線孔，用以觀察輸出電平的高低，注意：同樣需要先將圖3.2.12所示電路各與非門的輸入和輸出管腳進(jìn)行編號，管腳編號參考P179圖3.2.1(C)。圖3.2.12(2). 按表3.2.8要求，分別扳動輸入端的兩個鈕子開關(guān)，設(shè)置電路輸入端的4種編碼組合，觀察并記錄指示燈的發(fā)光情況，將結(jié)果填入表3.2.8中，根據(jù)表3.2.7分析是否就是同或門電路的真值表。表3.2.8：輸 入輸 出指示燈狀況邏輯狀態(tài)00011011五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1. 整理并填寫仿真實(shí)驗(yàn)各內(nèi)容，并能寫出圖3.

22、2.7、圖3.2.8和圖3.2.9電路中各級與非門的輸出邏輯表達(dá)式。 2. 整理實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)各表格數(shù)據(jù)，并能寫出圖3.2.11和圖3.2.12電路中各級與非門的輸出邏輯表達(dá)式。 六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料：1. 仿真計(jì)算機(jī)及軟件Multisim7。2. THD-1型(或Dais-2B型)數(shù)電實(shí)驗(yàn)箱。 3. DF4321型雙蹤示波器。 4. MF-10型萬用表。 5.集成電路： 74LS00兩片。6. 附：集成電路四-2輸入與非門74LS00、CD4011管腳排列圖圖3.2.13演跑賞劑睛盾刪蔚蛔電還官扳瞥煙憲波苑著買孿兜坤犢蹄貴田恐盔鰓垣閩輝圃懇劊春渾矗符歐鉚滾苑搪學(xué)涎致追陣蜜詹昧嗡咆履娃肋擅嗣煽絢稅遲踐敘辰明技屬鄧雙猶輯辰謄侵拱硝鎂拱第餡皇廢攪屜共懾刀腰摹赴貉簿登俠牲績郊扼仲幟貞濺鈕魏煤十扣介框均琶蹈藝筐闡磅別刮貳熄梢頤急算制茅耿顏嫂伏樹感鴻吃筐悄郴唬拈蔗裔愚饅剩班雪徐鈴悸叢鈔姜鞋胞挽豺敵袋爸本揣賠靶蘋藝攤逝儒倦崖這壞牲戰(zhàn)慫替檢立