数电实验：TTL集成门电路逻辑变换.doc

数字电子技术报告 实验一：TTL集成门电路逻辑变换 实验目的： 掌握TTL逻辑门电路的功能，并能熟练运用实现一定的逻辑功能； 认识各种门电路及掌握空闲端处理方法； 用TTL“与非”门实现“与”、“或”、“异或”运算。 实验设备： 1、数字电路实验箱； 2、数字双综示波器； 3、函数信号发生器。 4、集成芯片的型号： 74LS00集成逻辑门。 实验原理： 1、 门电路是数字逻辑电路的基本组成单元，门电路按逻辑功能可分为：“与”门、“或”门、“非”门及“与非”门、“或非”门、“异或”门等。按电路结构组成的不同，可分为分立元件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路。集成门电路通常封装在集成芯片内，一般有双列直插和表面贴装两种封装形式。实验中常用的封装形式为双列直插式。每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象地说明了集成电路的用途。如：74LS00是二输入端四与非门，它说明这个集成电路中包含了四个二输入端的“与非”门。 2、TTL信号的产生为5V，1KHZ的方波，由于信号源输入的是双极性波形，所以输入波形时应按偏移键使其偏移2.5V。 输入 输出 A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 3、“与”逻辑真值表： 输入 输出 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 “或”逻辑真值表： 输入 输出 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 “异或”逻辑真值表： 四、实验原理图和测试波形：（注：以下原理图中信号A均输入方波信号，测试波形中的CH1为输入波形，CH2为输出波形） 用“与非”门实现“与”门： 实验原理图： ； 。 测试波形： 当输入信号B为高电平时， 当输入信号B为低电平时， 2、用“与非”门实现“或”门： 实验原理图： 。 测试波形： 当输入信号B为高电平时， 当输入信号B为低电平时， 3、用与非门实现异或门： 实验原理图： 测试波形： 当输入信号为高电平时， 当输入信号为低电平时， 结论分析： 1、用“与非”门实现“与”门： 如：此实验的原理图，此实验用两个“与非”门来实现“与”门。借助测试波形来分析此实验的结论： 当输入B为高电平信号时，输出信号Y为与输入信号A相同的方波信号；当输入B为低电平信号时，输出Y为低电平信号，即“0”。故该原理图的设计符合“与”运算。 2、用“与非”门实现“或”门： 如：此实验的原理图，此实验用三个“与非”门来实现“或”门。借助测试波形来分析此实验的结论： 当输入信号B为高电平时，输出Y为一高电平信号；当输入B信号为低电平时，输出Y为与输入A相同的方波信号。故该原理图的设计符合“或”运算。 3、用“与非”门实现“异或”门： 如：此实验的原理图，此实验用四个“与非”门来实现“异或”门。借助测试波形来分析此实验的结论： 当输入B为高电平信号时，输出Y为一相位与输入A相反的方波信号；当输入B为低电平信号时，输出Y为与输入A相同的方波信号。故该原理图的设计符合“异或”运算。 实验故障情况及改进： 此次实验未出现故障。 七、心得体会： 1、通过本次实验，掌握了用“与非”门实现其他逻辑门电路的方法。通过设计电路图、测出波形图、调试等过程将理论应用于实践，促进了对理论的掌握与理解。例如对真值表及电路原理图的掌握等。 2、做实验的过程中，我们对空闲端的处理方式有两种，可以“悬空”，也可直接输入“高电平”（逻辑“1”）；其中直接输入高电平可以使电路更加稳定。 3、做实验的过程中，波形的出现有时并不尽如人意。应该掌握一定的调试方法，使得出现的波形符合一定的理论推断。 4、设计电路图时，掌握正确合理的“化简”方法，可以减少门电路的个数。这一点，在工程上具有实际意义。