第二部分 门电路功能测试.doc

数字逻辑电路 PAGE PAGE 29 —— —— 第二部分: 门电路功能测试 实验三 基本门电路的逻辑功能测试 一、实验目的 1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。 2、熟悉扩展板与主电路板的连接与使用。 3、了解测试的方法与测试的原理。 二、实验原理 实验中用到的基本门电路的符号为： 在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平，然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。 三、实验设备与器件 1、数字逻辑电路实验箱。 2、数字逻辑电路实验箱扩展板。 3、双踪示波器，数字万用表。 4、相应74LS系列、CC4000系列或74HC系列芯片若干。 四、实验内容 1、测试TTL门电路的逻辑功能： 测试74LS08（与门）的逻辑功能。 测试74LS32（或门）的逻辑功能。 测试74LS04（非门）的逻辑功能。 测试74LS00（与非门）的逻辑功能。 测试74LS02（或非门）的逻辑功能。 测试74LS86（异或门）的逻辑功能。 2、测试CMOS门电路的逻辑功能： 测试CC4081(74HC08)（与门）的逻辑功能。 测试CC4071(74HC32)（或门）的逻辑功能。 测试CC4069(74HC04)（非门）的逻辑功能。 测试CC4011(74HC00)（与非门）的逻辑功能。 k) 测试CC4001(74HC02)（或非门）的逻辑功能。 l) 测试CC4030(74HC86)（异或门）的逻辑功能。 五、实验步骤 1、将数字逻辑电路实验箱扩展板固定到主电路板上。 2、在扩展板上插上要测试的芯片，注意管脚数数与扩展板上所标数对应。芯片首先要接电源和地线（在主电路板上留有相应的插孔）。 3、按照芯片的管脚分布图接线（注意高低电平的输入和高低电平的显示）。 4、芯片的管脚分配见附录。 六、实验报告要求 画好各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中。 根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并判断逻辑门的好坏。 实验四 TTL集电极开路门和三态输出门测试 一、实验目的 1、掌握TTL集电极开路门（OC门）的逻辑功能及应用。 2、了解集电极负载电阻对集电极开路门的影响。 3、掌握TTL三态输出门（3S门）的逻辑功能及应用。 二、实验原理 数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。对于普通的TTL电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低电平，输出阻抗都很低。因此，通常不允许将它们的输出端并接在一起使用，而集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用，也就是说，它们都具有“线与”的功能。 1、TTL集电极开路门（OC门） 本实验所用OC门型号为2输入四与非门74LS03，引脚排列见附录。工作时，输出端必须通过一只外接电阻和电源Ec相连接，以保证输出电平符合电路要求。 OC门的应用主要有下述三个方面： 电路的“线与”特性方便的完成某些特定的逻辑功能。图4-1所示，将两个OC 门 输出端直接并接在一起，则它们的输出： 图4-1 OC与非门“线与”电路 图4-2 OC与非门负载电阻RL的确定 即把两个（或两个以上）OC与非门“线与”可完成“与或非”的逻辑功能。 实现多路信息采集，使两路以上的信息共用一个传输通道（总线）。 实现逻辑电平转换，以推动荧光数码管、继电器、MOS器件等多种数字集成电路。 OC门输出并联运用时负载电阻的选择： 如图4-2所示，电路由n个OC与非门“线与”驱动有m个输入端的N个TTL与非门，为保证OC门输出电平符合逻辑要求，负载电阻阻值的选择范围为： 式中：——OC门输出管截止时（输出高电平VOH）的漏电流（约为50uA） ——OC门输出低电平VOL时允许最大灌入负载电流（约为20mA） ——负载门高电平输入电流（50uA） ——负载门低电平输入电流（1.6mA） ——外接电源电压 n—— OC门个数 N——负载门个数 M——接入电路的负载门输入端总个数 值须小于，否则VOH将下降，值须大于，否则VOL将上升，又的大小会影响输出波形的边沿时间，在工作速度较高时，应尽量选取接近。 2、TTL三态输出门（3S门） TTL三态输出门是一种特殊的门电路，它与普通的TTL门电路结构不同，它的输出端除了通常的高电平、低电平两种状态外（这两种状态均为低阻状态），还有第三种输出状态——高阻态，处于高阻态时，电路与负载之间相当于开路。三态输出门按逻辑功能及控制方式来分有