实验二 集成逻辑门电路的逻辑功能

实验二 集成逻辑门电路的逻辑功能

一、实验目的

⑴ 熟悉TTL集成逻辑门电路的逻辑功能及其特点 ⑵ 掌握TTL集成逻辑门电路逻辑功能的测试方法 ⑶ 熟悉TTL集成逻辑门电路之间的逻辑关系

二、预习要求

⑴ 复习与非门、与门、或门、或非门、与或非门、异或门及三态门的逻辑功能 ⑵ 复习逻辑代数以及逻辑表达式之间的转换

三、实验器材

⑴ 直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱 ⑵ 74LS00、74LS02、74LS125

四、实验内容和步骤

1．TTL门电路无用输入端的处理方法

TTL与非门电路和或非门电路的流行符号如图2-1所示，与国家公布的标准符号有一定的区别。

图2-1 “与非”门、“或非”门电路符号

如果要用与非门（74LS00）和或非门（74LS02）分别构成非门（反相器），应如何实现？画出实现非逻辑的电路图。如果有多余的输入引脚没有使用，在实验中应如何处理？

2．用“与非”门构成的基本电路

用与非门74LS00组成下列门电路，并测试它们的逻辑功能。

⑴X1=AB；⑵X2=A+B；⑶X3=A⊕B；⑷X4=A+B；⑸X5=AB+CD

把设计的逻辑电路图画出，然后按电路图接线，对所设计的逻辑电路进行测试，并将测试的结果（即真值表）填入自制的表中。

答：

（1）X1=AB 真值表： A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 X1 0 0 0 1

逻辑电路图： A X1 B （2）X3=A⊕B 真值表： A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 X2 0 1 1 1

逻辑电路图： A X2 B

（3）X2=A+B 真值表：

A 0 B 0 X3 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

逻辑电路图： A ● X3 B ●

（4）X4=A+B

真值表： A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 X4 1 0 0 0

逻辑电路图： A 吧 X4 B （5）X5=AB+CD 真值表： A 0 0 0 0 0 B 0 0 0 0 1 C 0 0 1 1 0 D 0 1 0 1 0 X5 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0

逻辑电路图： A B 吧 X5 C D

3．TTL三态门的逻辑功能测试

将TTL三态门74LS125和与非门74LS00按图2-2连线，输入端A、B、E分别接到3个逻辑开关，输出端Y接到一个发光二极管。改变控制端E和输入端A、B输入信号的高、低电平，观察输出端的输出状态，将结果填入自制的表中，并分析电路的作用原理。

ABCDEFF 图2-2 “三态”门的测试电路 图2-3 思考题电路

五、思考题

⑴ 若与或非门电路如图2-3所示，要实现F=AB+CD功能，多余输入端应如何处理？ ⑵ 想要实现“线与”逻辑，应该使用什么样的逻辑门？请画出实现的原理图并加以说

明。 答：（1）E连A,F接B；E连B,F接A;E连C,F接D;E连D,F接C。E连1,F接1。E连大电阻,F接大电阻。E悬空,F悬空。 (2)OC门。由于OC门电路的输出管的集电极悬空，使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平，此外为了加大输出引脚的驱动能力，上拉电阻阻值的选择原则，从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大；从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。 逻辑电路：

UCC RL A ● B F C D 如图 只要有一个门的输出为低电平，则F输出低电平；只要所有门的输出为高电平，F输出才为高。因此它相当于在输出端实现“线与”逻辑逻辑功能： FABCDABCD