門電路邏輯功能及測試實驗報告

一、 實驗目的與要求

熟悉門電路邏輯功能，並掌握常用的邏輯電路功能測試方法。 熟悉RXS-1B數字電路實驗箱。

二、 方法、步驟

1. 實驗儀器及材料

1) RXS-1B數字電路實驗箱 2) 萬用表 3) 器件

74LS00 四2輸入與非門1片 74LS86 四2輸入異或門1片

2. 預習要求

1) 閱讀數字電子技術實驗指南，懂得數字電子技術實驗要求和實驗方法。 2) 複習門電路工作原理及相應邏輯表達式。

3) 熟悉所用集成電路的外引線排列圖，瞭解各引出腳的功能。 4) 學習RXB-1B數字電路實驗箱使用方法。

3. 說明

用以實現基本邏輯關係的電子電路通稱爲門電路。常用的門電路在邏輯功能上有非門、與門、或門、與非門、或非門、與或非門、異或門等幾種。 非邏輯關係：Y=A 與邏輯關係：Y=AB 或邏輯關係：Y=AB 與非邏輯關係：Y=AB 或非邏輯關係：Y=AB 與或非邏輯關係：Y=ABCD 異或邏輯關係：Y=AB

三、 實驗過程及內容

任務一：異或門邏輯功能測試

集成電路74LS86是一片四2輸入異或門電路，邏輯關係式爲1Y=1A?1B，2Y=2A?2B， 3Y=3A?3B，4Y=4A?4B，其外引線排列圖如圖1.3.1所示。它

的1、2、4、5、9、10、12、13號引腳爲輸入端1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B，3、6、8、11號引腳爲輸出端1Y、2Y、3Y、4Y，7號引腳爲地，14號引腳爲電源+5V。

（1）將一片四2輸入異或門芯片74LS86插入RXB-1B數字電路實驗箱的任意14引腳的IC空插座中。

（2）按圖1.3.2接線測試其邏輯功能。芯片74LS86的輸入端1、2、4、5號引腳分別接至數字電路實驗箱的任意4個電平開關的插孔，輸出端3、6、8分別接至數字電路實驗箱的電平顯示器的任意3個發光二極管的插孔。14號引腳+5V接至數字電路實驗箱的+5V電源的“+5V”插孔，7號引腳接至數字電路實驗箱的+5V電源的“⊥”插孔。

（3）將電平開關按表1.3.1設置，觀察輸出端A、B、Y所連接的電平顯示器的發光二極管的狀態，測量輸出端Y的電壓值。發光二極管亮表示輸出爲高電平（H），發光二極管不亮表示輸出爲低電平（L）。把實驗結果填入表1.3.1中。

1A 1B 1Y 2A 2B 2Y

VCC 4B 4A 4Y 3B 4A 3Y

圖1.3.1 四2輸入異或門74LS86外引線排列圖

將表中的實驗結果與異或門的真值表對比，判斷74LS86是否實現了異或邏輯功能。根據測量的VZ電壓值，寫出邏輯電平0和1的電壓範圍。

任務二：利用與非門控制輸出

選一片74LS00，按圖1.3.3接線。在輸入端A輸入1HZ連續脈衝，將S端接至數字電路實驗箱的`任一邏輯電平開關，3接發光二極管的插孔。設置電平開關，觀察發光二極管。

S

74LS00

圖1.3.3與非門控制輸出的連接圖

四、 數據處理分析

分析：

74LS86上1,2,3構成異或門電路，4,5,6構成異或門電路。把3,10連接，6,9連接，再和8也構成異或門電路。7接GND，14接Vcc。異或門電路，只有在兩端輸入相同信號時，纔會輸出“0”；輸入不同信號時，輸出“1”。A,B,Y也組成一個異或門電路，原理相同。實驗表明，當K0，K1相同時，A是0；不同A是1；當K2，K3相同時，B是0；不同B是1；當A，B相同時，Y是0；不同Y是1；所以經驗證正確。另外，當接入5V時，Y的電壓在0.15V左右代表“0”，在3.4V左右代表“1”。

任務二

當2接入是綠燈（0）時，3亮紅燈（1）；

當2接入是紅燈（1）時，3的燈綠紅閃爍（0-1）。 分析：

與非門電路，Y=AB A是1,0變化的。當A爲0，AB則爲0，AB非則爲1.Y亮

紅燈。當A爲1時，B爲1，則結果是0；B爲0，則結果是1。所以Y的燈紅綠閃爍。

五、 實驗結論

1. 異或門的特點是“相同出0，相反出1”,在實驗箱上表現爲同時輸入高電平或低電平時輸出低電平，否則輸出高電平；

2. 2.與非門同時輸入高電平時輸出低電平，其他輸入都輸出高電平；

3. 與非門一端接入連續脈衝，另一端輸入低電平時，輸出都是高電平， 接入高電平時，輸出與脈衝相反的波形。