實(shí)驗(yàn)10組合邏輯電路分析

1、實(shí)驗(yàn)十 組合邏輯電路的分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)用門電路設(shè)計(jì)各種組合邏輯電路，掌握組合邏輯電路的功能測試。二、實(shí)驗(yàn)儀器1 1臺編號為 RTSD4 的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱2 1塊編號為 UT70A 的數(shù)字萬用表3 1片編號為 74LS86 的異或門集成塊4 2片編號為 74LS00 的與非門集成塊三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 異或門功能測試2 與非門功能測試3 由與非門組成的半加器的邏輯功能測試4 由與非門和異或門組成的半加器的邏輯功能測試四、實(shí)驗(yàn)原理圖 圖101 與非門邏輯功能測試 圖102 異或門邏輯功能測試圖103 由與非門組成的半加器原理圖圖104 異或門和與非門組成的半加器在上面的各個(gè)原理圖中，A、B 為輸入端

2、，分別接實(shí)驗(yàn)箱電平開關(guān)；Y、S、C 為輸出端，分別接實(shí)驗(yàn)箱電平顯示燈。五、實(shí)驗(yàn)過程1. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(a) 熟悉編號為74LS00 的集成塊和編號為74LS86 的集成塊： 74LS00是含有4個(gè)2輸入與非門的集成塊，管腳定義如圖105所示。第14管腳是電源管腳，第7管腳需要接地；74LS86 是含有4個(gè)2輸入異或門的集成塊，管腳定義如圖106 所示。第14管腳是電源管腳，第7管腳需要接地。圖105 兩輸入與非門 74LS00 管腳圖 圖106 兩輸入異或門 74LS86 管腳圖(b) 為了方便電路連線，對原理圖中每個(gè)信號均進(jìn)行管腳編號。 例如：在圖101中，與非門的輸出信號Y 的編號為3，表示Y

3、 對應(yīng)集成塊74LS00的第3號管腳。又如：在圖103中，輸出信號S的編號為1 (11) ，表示S 對應(yīng)第1片74LS00的第11號管腳。輸出信號C的編號為2 (3) ，表示C 對應(yīng)第2片74LS00的第3號管腳。(c) 打開數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱的蓋子，接好實(shí)驗(yàn)箱的電源線，斷開電源開關(guān)，在實(shí)驗(yàn)箱上配好2片74LS00和1片74LS86 。2. 與非門功能測試的實(shí)驗(yàn)過程（1） 按照原理圖101連線(a) 圖中用到了1個(gè)與非門，需要1片編號為74LS00的集成塊，在實(shí)驗(yàn)箱上選取1片74LS00，用導(dǎo)線將它的第14 管腳和 + 5 V電源相連，第7 管腳和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源的地線相連。(b) 與非門的

4、輸入端A 和B連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開關(guān)，即分別用導(dǎo)線將74LS00的第1管腳、第2管腳連接電平開關(guān)K1、K2 ，電平開關(guān)撥到下面表示0 ，電平指示燈不亮，電平開關(guān)撥到上面表示1 ，電平指示燈亮。(c) 與非門的輸出端 Y 連接電平顯示燈，即用導(dǎo)線將 74LS00的第3 管腳連接到實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈。(d) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開關(guān)。(b) 當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端Y = 1；如果不亮表示輸出端 Y = 0。在表101 中記錄Y的值。(c)

5、 當(dāng)輸入端A 和B為01 時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到下面，K2撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表101 中記錄Y的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10 時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到上面，K2撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表101 中記錄Y的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11 時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表101 中記錄Y的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，斷開電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，準(zhǔn)備做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。表101 表102 AB00011011AB000110113. 異或門功能測試的實(shí)驗(yàn)過程（1） 按照原理圖102連線 (a) 圖中用到了1個(gè)異或門，需要1片編

6、號為74LS86的集成塊，在實(shí)驗(yàn)箱上選取1片74LS86，用導(dǎo)線將它的第14 管腳和 + 5 V 電源相連，第7 管腳和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源的地線相連。(b) 異或門的輸入端A 和B分別連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開關(guān)，即分別用導(dǎo)線將74LS86的第1管腳、第2管腳連接電平開關(guān)K1、K2 ，電平開關(guān)撥到下面表示0 ，電平指示燈不亮，電平開關(guān)撥到上面表示1 ，電平指示燈亮。(c) 異或門的輸出端 Y 連接電平顯示燈，即用導(dǎo)線將 74LS86的第3 管腳連接到實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈。(d) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開關(guān)。(b)

7、當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端Y = 1；如果燈不亮表示輸出端 Y = 0，在表102 中記錄Y的值。(c) 當(dāng)輸入端A 和B為01 時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到下面，K2撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表102 中記錄Y的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10 時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到上面，K2撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表102 中記錄Y的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11 時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表102 中記錄Y的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，準(zhǔn)備做

8、下一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。4. 由與非門組成的半加器邏輯功能測試的實(shí)驗(yàn)過程(1) 按照原理圖103連線(a) 圖中用到了5個(gè)與非門，需要2片編號為74LS00的集成塊，在實(shí)驗(yàn)箱上選取2片74LS00，用導(dǎo)線將它們的第14 管腳都和 + 5 V 電源相連，第7 管腳都和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源的地線相連。(b) 第1個(gè)與非門的輸入端1A 和第2個(gè)與非門的輸入端2A公共，連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開關(guān)K1 ，即分別用導(dǎo)線將第1片74LS00的第1管腳、第4管腳連接電平開關(guān)K1 ，開關(guān)撥到下面表示0 ，撥到上面表示1 。(c) 第1個(gè)與非門的輸入端1B 和第3個(gè)與非門的輸入端3B公共，連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開關(guān)K2 ，即分別用

9、導(dǎo)線將第1片74LS00的的第2管腳、第10管腳連接電平開關(guān)K2 ，開關(guān)撥到下面表示0 ，撥到上面表示1 。(d) 第2個(gè)與非門的輸入端2B 、第3個(gè)與非門的輸入端3A、第5個(gè)與非門的輸入端5A、5B公共，連接第1 個(gè)與非門的輸出端， 即分別用導(dǎo)線將第1片74LS00的第5管腳、第9管腳、第2片74LS00的第1管腳、第2管腳，和第1片74LS00的第3管腳相連。(e) 第4個(gè)與非門的輸入端4A連接第2個(gè)與非門的輸出端， 即用導(dǎo)線將左邊這片74LS00集成塊的第12管腳和左邊這片74LS00集成塊的第6管腳相連。 (f) 第4個(gè)與非門的輸入端4B連接第3個(gè)與非門的輸出端， 即用導(dǎo)線將左邊這片7

10、4LS00集成塊的第13管腳和左邊這片74LS00集成塊的第8管腳相連。 (g) 第4個(gè)與非門的輸出端S、第5個(gè)與非門的輸出端C連接實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈，即分別用導(dǎo)線將左邊這片74LS00集成塊的第11管腳、右邊這片74LS00集成塊的第3管腳連接到電平顯示燈F1、F2。 (h) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開關(guān)。(b) 當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到下面，觀察電平顯示燈F1、F2的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端為1；不亮表示輸出端為0 。在表103 中記錄 S 和 C 的值。表103 表104 AB

11、SC00011011ABSC00011011(c) 當(dāng)輸入端A 和B為01時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到下面，K2 撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表103中記錄S和C的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到上面，K2 撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表103中記錄S和C的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表103中記錄S和C的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，準(zhǔn)備做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。5. 由與非門和異或門組成的半加器邏輯功能測試的實(shí)驗(yàn)過程(1) 按照原理圖104連線(a) 圖中用到了2個(gè)

12、與非門和1個(gè)異或門，需要1片編號為74LS00的集成塊、1片編號為74LS86的集成塊。 在實(shí)驗(yàn)箱上選取1片74LS00、1片74LS86，用導(dǎo)線將它們的第14 管腳都和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V電源相連，第7 管腳都和實(shí)驗(yàn)箱 + 5 V 電源的地線相連。(b) 異或門的輸入端1A 和1B連接實(shí)驗(yàn)箱的電平開關(guān)，即分別用導(dǎo)線將這片74LS86的第1管腳、第2管腳連接電平開關(guān)K1、K1 ，電平開關(guān)撥到下面表示0 ，電平指示燈不亮，電平開關(guān)撥到上面表示1 ，電平指示燈亮。(c) 左邊與非門的輸入端 2B 連接異或門的輸入端1A ， 即用導(dǎo)線將 74LS86的第1管腳和74LS00 集成塊的第5 管腳相連。(

13、d) 左邊與非門的輸入端2A連接第1個(gè)異或門的輸入端1B，即用導(dǎo)線將74LS86的第2管腳和 74LS00的第4 管腳相連。(e) 左邊與非門的輸出端2Y連接右邊與非門的輸入端3A、3B，即分別用導(dǎo)線將 74LS00的第6管腳和第9管腳、第10管腳相連。 (f) 異或門的輸出端S、 右邊與非門的輸出端 C連接實(shí)驗(yàn)箱的電平顯示燈，即分別用導(dǎo)線將 74LS86的第3管腳、74LS00的第8管腳連接到電平顯示燈F1、F2。(g) 集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實(shí)驗(yàn)電路接線正確無誤。（2）實(shí)驗(yàn)操作 (a) 接通實(shí)驗(yàn)箱的電源開關(guān)。(b) 當(dāng)輸入端A 和B為00時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥

14、到下面，觀察電平顯示燈F1、F2的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出端為1；不亮表示輸出端為0 。在表104 中記錄 S 和 C 的值。(c) 當(dāng)輸入端A 和B為01時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到下面，K2 撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表104中記錄S和C的值。(d) 當(dāng)輸入端A 和B為10時(shí)，即把開關(guān)K1 撥到上面，K2 撥到下面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表104中記錄S和C的值。(e) 當(dāng)輸入端A 和B為11時(shí)，即把開關(guān)K1、K2全部撥到上面，觀察電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表104中記錄S和C的值。(f) 實(shí)驗(yàn)完畢，切斷電源，拆掉實(shí)驗(yàn)箱上的電路連線，收拾好實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材。六、注意事項(xiàng)(1) 實(shí)驗(yàn)前需要做充分的準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。無預(yù)習(xí)報(bào)告者不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。(2) 放置集成塊74LS86與74LS00時(shí)，應(yīng)將它們的半圓形缺口標(biāo)志與集成塊插座的半圓形缺口標(biāo)志對齊。 插拔集成塊應(yīng)在斷電狀態(tài)下進(jìn)行。(3) 74LS86與74LS00集成塊的電源與地線不能接反或者接錯(cuò)。(4) 在實(shí)驗(yàn)連線中、檢查實(shí)驗(yàn)連線時(shí)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后拆線時(shí)，均應(yīng)切斷實(shí)驗(yàn)箱的電源，在斷電狀態(tài)下