基本门电路 、实验目的 1.了解TTL门电路的原理、性能和使用方法 2.掌握基本门电路逻辑功能 3熟悉基本运算单元、半加器和全加器的逻辑关系和功能。 二、实验原理 在数字电路中,门电路是实现某种逻辑关系的最基本的单元,任何复杂的组合电路和时序 电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。因此,掌握逻辑门的工作原理,熟练、灵活地使 用逻辑门,是学习数字电路的基础。本实验在数字学习机上进行,其各种逻辑电路都是由集成 TTL门电路构成,逻辑关系用正逻辑分析。 1.与门 逻辑功能为当输入端A与B均为“1”时,输 出才为“1”,其逻辑函数式为 F=A·B 图20-1与门电路 2.或门 逻辑功能为当输入端A或B有一端为“1”时 输出为“1”,其逻辑函数式为 A-」& F=A+B 3.异或门 其逻辑功能为当输入信号A、B相同时,输 出为0”,当两个输入信号不同时,输出为“1”。 图20-2或门电路 其逻辑函数式为 F=AB+AB=A B 囚 S'n 图20-3异或门电路 图204有异或门的半加器 4.半加器 半加器是求同一位上的两个加数和的运算单元。这个和称为半加和或本位和。逻辑表达式 为 Sn=AnBn+AnBn=An④Bn C=AB 式中,An,Bn分别表示两个加数在第n位上的数码,Sn为本位和,Cn为该位向高一位的进 5.全加器 全加器是在半加器的基础上,能够实现两 个加数的某一位加法运算全功能的逻辑电路 它不仅能求本位和,而且可以同时将从低位来 的进位也加进去。全加器电路由两个半加器和 个或门构成,逻辑表达式为 S,=S,Cml+S,Cn-I Ch=AB,+SCH 式中,S表示全加和,Cn-1表示低位全加器输 出的进位数,C。表示本位全加进位数,S表示 An Bn Cn-1 半加和。 图20-5全加器逻辑图
基本门电路 一、实验目的 1.了解 TTL 门电路的原理、性能和使用方法； 2.掌握基本门电路逻辑功能； 3.熟悉基本运算单元、半加器和全加器的逻辑关系和功能。 二、实验原理 在数字电路中，门电路是实现某种逻辑关系的最基本的单元，任何复杂的组合电路和时序 电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。因此，掌握逻辑门的工作原理，熟练、灵活地使 用逻辑门，是学习数字电路的基础。本实验在数字学习机上进行，其各种逻辑电路都是由集成 TTL 门电路构成，逻辑关系用正逻辑分析。 1.与门 逻辑功能为当输入端 A 与 B 均为“1”时，输 出才为“1”，其逻辑函数式为 F = A B 2.或门 逻辑功能为当输入端 A 或 B 有一端为“1”时， 输出为“1”，其逻辑函数式为 F = A+ B 3.异或门 其逻辑功能为当输入信号 A、B 相同时，输 出为“0”，当两个输入信号不同时，输出为“1”。 其逻辑函数式为 F = AB + AB = A B 4.半加器 半加器是求同一位上的两个加数和的运算单元。这个和称为半加和或本位和。逻辑表达式 为 n n n n n Sn = A n B + A B = A B ' Cn = A n B n ' 式中， A n ， B n 分别表示两个加数在第 n 位上的数码， ' n S 为本位和， ' Cn 为该位向高一位的进 位。 5.全加器 全加器是在半加器的基础上，能够实现两 个加数的某一位加法运算全功能的逻辑电路。 它不仅能求本位和，而且可以同时将从低位来 的进位也加进去。全加器电路由两个半加器和 一个或门构成，逻辑表达式为 1 ' 1 ' − = + + n n n Sn SnC S C 1 ' Cn = A n B n + SnCn− 式中， n S 表示全加和， Cn−1 表示低位全加器输 出的进位数， Cn 表示本位全加进位数， ' n S 表示 半加和。 图 20-1 与门电路 A B & & F 图 20-2 或门电路 A B & F & & 图 20-3 异或门电路 A B & F & & & 图 20-4 有异或门的半加器 & & C'n S'n An Bn =1 图 20-5 全加器逻辑图 An & & & =1 Bn Cn-1 =1 Cn Sn
三、实验内容与要求 测试基本与、或、非、与非逻辑功能 2.测试74LS00(2输入四与非门)与非门的逻辑功能及74LS86(异或门)的逻辑功能 表20-1 表20-2 A+B A001 3.用74LS00组成一个与门、或门、异或门(两个输入端,一个输出端)、同或门,或非门电路 4.用74LS86与74LS00分别组成一个半加器与全加器电路:测试74LS183芯片逻辑功能,验证 上述全加器与74LS183芯片逻辑功能是否一致 表20-3 ABCn[全加器功能 0 00 0 0 0 四、实验设备 实验室提供的设备见表20-4 名称 规格与型号 数字电子实验箱 片 异或门 74LS86 1片 全加器 74LS183 1 注:芯片74LS00、74LS86、74LS183的引脚见附录 五、实验报告要求 1.画出实验逻辑线路图 2.写出实验要求中逻辑表达式及真值表 六、注意事项 1.使用TIL门电路时,一定要正确连接电源端和接地端 2.禁止拔插学习机上的集成电路芯片 3.实验前要认真预习实验内容及附录十一 4.按实验指导书附录二中集成电路引脚图正确接线。芯片电源引脚不要接错,以免损坏芯片, 影响实验正常进行。 七、思考题 1.与非门中不用的输入端如何处理? 2.如果与非门的一个输入端接时钟脉冲,其余输入端应是什么状态时才允许脉冲通过? 3.TTL集成电路电源的工作电压应接 4.TTL门电路的标准高电平是 5.三态门电路的三种状态分别为
三、实验内容与要求 1.测试基本与、或、非、与非逻辑功能； 2.测试 74LS00(2 输入四与非门)与非门的逻辑功能及 74LS86(异或门)的逻辑功能； 表 20-1 表 20-2 A B A*B A B A+B 0 0 0 1 1 0 1 1 3.用 74LS00 组成一个与门、或门、异或门(两个输入端，一个输出端)、同或门，或非门电路； 4.用 74LS86 与 74LS00 分别组成一个半加器与全加器电路；测试 74LS183 芯片逻辑功能，验证 上述全加器与 74LS183 芯片逻辑功能是否一致。 表 20-3 A B Cn-1 全加器功能 Sn Cn 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 四、实验设备 实验室提供的设备见表 20-4。 表 20-4 名称 规格与型号 数量 数字电子实验箱 RTSD-6B 1 台 与非门 74LS00 2 片 异或门 74LS86 1 片 全加器 74LS183 1 片 注：芯片 74LS00、74LS86、74LS183 的引脚见附录二。 五、实验报告要求 1.画出实验逻辑线路图； 2.写出实验要求中逻辑表达式及真值表。 六、注意事项 1.使用 TTL 门电路时，一定要正确连接电源端和接地端； 2.禁止拔插学习机上的集成电路芯片； 3.实验前要认真预习实验内容及附录十一； 4.按实验指导书附录二中集成电路引脚图正确接线。芯片电源引脚不要接错，以免损坏芯片， 影响实验正常进行。 七、思考题 1.与非门中不用的输入端如何处理？ 2.如果与非门的一个输入端接时钟脉冲，其余输入端应是什么状态时才允许脉冲通过？ 3.TTL 集成电路电源的工作电压应接 V； 4.TTL 门电路的标准高电平是 V； 5.三态门电路的三种状态分别为： ， ，
附:数字学习机的功能与结构图 电阻区 芯片插座区 USE 开关 图206数字学习机功能与结构图
附：数字学习机的功能与结构图 数码显示插座区 显示灯 16 个 ON OFF FUSE 开关 电阻区 电容区 脉冲给 定 16 个 方波幅度 频率调整 芯 片 插 座 区 L15 L0 1K 10K 100K 5V 5V K15 K0 图 20-6 数字学习机功能与结构图