TTL集成逻辑门电路.doc

实验一 　TTL集成逻辑门电路 预习部分 一、实验目的 　　1.　掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 　　2.　掌握用与非门构成其他常用门电路的方法 3. 熟悉数字电路实验箱的结构，基本功能和使用方法 二、实验原理 　　本实验采用的集成芯片有2输入四与非门74LS00，4输入双与非门74LS20，2输入四异或门74LS86等，其引脚排列如图3-1-1所示。 图3-1-1 三种集成逻辑门电路的引脚排列 1.　与非门的逻辑功能 　　与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。） 其逻辑表达式为 2．异或门的逻辑功能 异或门的逻辑功能是：当两输入端的逻辑状态相异时（即一个输入端为高电平时，另一个为低电平），输出端为高电平；而当两输入端的逻辑状态相同时（即同为高电平或低电平），输出端才是低电平。 其逻辑表达式为 TTL电路厂家规定，输出在0～0.8V之间为低电平，即逻辑“0”；在2.4～5V之间为高电平，即逻辑“1”。本实验所用的高低电平信号由实验箱的逻辑开关输出插口提供，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”；输出采用发光二极管LED显示，亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0”。 3．与非门的电压传输特性 门的输出电压Uo随输入电压Ui而变化的曲线Uo＝f(Ui) 称为门的电压传输特性，通过它可读得门电路的一些重要参数，如输出高电平 UOH、输出低电平UOL、阈值电平UT等值。测试电路如图3-1-2所示，采用逐点测试法，即调节RW，逐点测得Ui及UO，然后绘成曲线。 图3-1-2 与非门传输特性测试 三、预习要求 复习教材中有关内容。 推导出用与非门实现与、或、或非等逻辑关系的逻辑表达式，并在multisim中进行仿真验证。 画出实验中各逻辑关系的逻辑电路图并根据所给集成片的引脚排列分配好各引脚。 四、思考题 在实际应用中若用74LS20来实现Y=时，多余的输入端应如何处理？ 实验部分 实验设备与器材 表3-1-1 实验设备与器材 序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 直流电源 +5V 1 2 直流电压表 1 3 数电实验装置 1 4 74LS00 1 5 74LS20 1 6 74LS86 1 二、实验内容 　　1. 验证TTL集成逻辑门的逻辑功能 ①图3-1-1所示各逻辑门的功能测定：门的各输入端接逻辑开关输出插口，输出端接由 LED发光二极管组成的显示插口。按表3-1-2和表3-1-3的真值表逐个测试各集成块中逻辑门的逻辑功能。 ②用“与非”门组成各种逻辑门的功能测定：用“与非”门组成“非”门、“与”门、“或”门、“或非”门。测定其功能填入表3-1-2中。 表3-1-2和表3-1-3中各输出关系如下： 表3-1-2 数据记录 输入 输 出（逻辑电平/实测电平） A B Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 0 0 0 1 1 0 1 1 表3-1-3 数据记录 输　　入 输 出（逻辑电平/实测电平） A B C D Y7 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 　　2、 测与非门的电压传输特性：采用逐点测试法，按图3-1-2接线，调节电位器RW，使Ui从0V向高电平变化，逐点测量Ui和Uo的对应值，记入表3-1-4中。 表3-1-4 实测数据记录 Ui(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 2.0 3.0 4.0 Uo(V) 三、实验报告 　　1.　记录、整理实验结果，并对结果进行分析。 　　2.　画出实测的电压传输特性曲线，并从中读出各有关参数值。 四、TTL集成电路使用规则 　　1.　接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 　　2. 电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用 Ucc＝＋5V。电源极性绝对不允许接错。 　　3.　闲置输入端处理方法 (1) 悬空，相当于正逻辑“1”， 对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接有长