专业：班级：学号：姓名：指导教师：电气学院实验一集成门电路逻辑功能测试一、实验目的1. 验证常用集成门电路的逻辑功能;2. 熟悉各种门电路的逻辑符号;3. 熟悉TTL集成电路的特点，使用规则和使用方法。

二、实验设备及器件1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 74LS00四2输入与非门1片74LS86四2输入异或门1片74LS11三3输入与门1片74LS32四2输入或门1片74LS04反相器1片三、实验原理集成逻辑门电路是最简单，最基本的数字集成元件，目前已有种类齐全集成门电路。

TTL集成电路由于工作速度高，输出幅度大，种类多，不宜损坏等特点而得到广泛使用，特别对学生进行实验论证，选用TTL电路较合适，因此这里使用了74LS系列的TTL成路，它的电源电压为5V+10%,逻辑高电平“1”时＞2.4V，低电平“0”时＜0.4V。

实验使用的集成电路都采用的是双列直插式封装形式，其管脚的识别方法为：将集成块的正面（印有集成电路型号标记面）对着使用者，集成电路上的标识凹口左，左下角第一脚为1脚，按逆时针方向顺序排布其管脚。

四、实验内容㈠根据接线图连接，测试各门电路逻辑功能1. 利用Multisim画出以74LS11为测试器件的与门逻辑功能仿真图如下按表1—1要求用开关改变输入端A,B,C的状态，借助指示灯观测各相应输出端F的状态，当电平指示灯亮时记为1，灭时记为0，把测试结果填入表1—1中。

表1-1 74LS11逻辑功能表输入状态输出状态A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1悬空 1 1 1悬空0 0 02. 利用Multisim画出以74LS32为测试器件的或门逻辑功能仿真图如下按表1—2要求用开关改变输入端A,B的状态，借助指示灯观测各相应输出端F的状态，把测试结果填入表1—2中。

表1—2 74LS32逻辑功能表输入状态输出状态A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 10 悬空 11 悬空 1悬空0 1悬空 1 1悬空悬空 13. 利用Multisim画出以74LS04为测试器件的非门逻辑功能仿真图如下按表1—3要求用开关改变电平开关的状态，借助指示灯观测各相应输出端F的状态，把测试结果填入表1—3中。

表1—3 74LS04逻辑功能表输入输出状态（0|1）0 10 0悬空0㈡根据管脚功能图连接，测试各门电路逻辑功能1.74LS00四二输入与非门管脚功能如下图所示，用其中一个门测试其逻辑功能。

利用Multisim 画出以74LS00为测试器件的非门逻辑功能仿真图如下按表1—4要求用开关改变输入端的状态，借助指示灯观测各相应输出端的状态，把测试结果填入表1—4中。

表1—4 74LS00逻辑功能表2.74LS86四二输入异或门管脚功能如下图所示，用其中一个门测试其逻辑功能。

输入状态输出状态U A U B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 悬空 1 1 悬空 0 悬空 0 1 悬空1悬空 悬空 0利用Multisim画出以74LS86为测试器件的非门逻辑功能仿真图如下按表1—5要求用开关改变输入端的状态，借助指示灯观测各相应输出端的状态，把测试结果填入表1—5中。

表1—5 74LS86逻辑功能表A B C0 0 00 1 11 0 11 1 0五、实验总结实验前应检查集成块是否插对；实验时要将电源电压接入+5V。

在这次实验中，刚开始由于没有将电源电压接入面板上对应的位子，只是按照管脚图直接连接了电源线和地线，造成实验箱上的灯不亮。

同时发现由于有个别的发光二极管与导线会接触不良，使发光二极管闪烁着，间歇性的亮，这时应换一个发光二极管再进行实验。

实验二用小规模集成电路设计组合逻辑电路一、实验目的1. 掌握组合逻辑电路的特点；2. 掌握小规模集成电路设计组合电路的方法；3. 掌握电路故障检测方法。

二、实验设备及器件1. 数字电路实验箱；2. 74LS00 / 74LS11 / 74LS20 / 74LS86 等芯片。

三、实验原理1. 数字电路的两大电路是组合逻辑电路和时序逻辑电路，其中组合逻辑电路的特点是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。

2. 用小规模集成电路设计组合逻辑电路的步骤为：⑴分析设计要求，设置输入和输出变量；⑵列出真值表；⑶写出逻辑表达式，并化简；⑷画出逻辑电路图。

四、实验内容1.有一个火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线光感三种类型的火灾探测器。

为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾检测信号时，报警系统才产生报警控制信号。

试设计一个产生警报控制信号的电路并在实验箱上验证。

设烟感、温感和紫外线光感分别为A、B、C三中输入，报警时输出高电平“1”，其报警信号为Y 。

真值表如下：因为：Y=BC+AC+AB 或Y=((AB)’(AC)’(BC)’)’=(AB)’(AC)’+BC利用一个与非门（74LS00）和一个非门（74LS02）或利用一个与门（74LS11）与一个或门（74LS02）组成逻辑电路，其电路仿真图如下：3.设计一个一位半加器，该逻辑电路能对两个一位二进制数进行相加，并产生“和”及“进位”，在实验箱上进行验证。

输入信号输出信号A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1111依题意列出真值表如下：输入输出A B S CO0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1因为：S=A’B+B’A=A○+ BCO=AB所以利用一个异或门一个与门组成逻辑电路，其电路仿真图如下：五、实验总结实验注意事项1. 注意集成电路多余端的处理;2. 两个集成芯片的连接注意电平是否匹配;3. 小规模集成电路设计组合电路，尽量使用较少的门电路，尽量使用与非门，提高电路的负载能力和抗干扰能力。

实验三译码器及其应用一、实验目的：1、掌握译码器的测试方法，熟悉数码管的使用；2、了解中规模集成译码器的原理，管脚分布，掌握其逻辑功能，以及译码显示器电路的构成原理；3、掌握用译码器构成组合电路的方法和BCD-七段译码/驱动器的使用方法。

4、学习译码器的扩展。

二、实验设备及其器件1、SAC-DM32数字电路实验箱1个2、74LS138 3-8线译码器2片3、74LS20双4输入与非门1片4、74LS47（译码显示器）1片5、共阳极七段数码管1个三、实验原理1、中规模集成译码器74LS13874LS138是集成3线-8线译码器，在数字系统中应用比较广泛。

图3-1是其引脚排列。

其中A2、A1、A为地址输入端，Y`～Y7为译码输出端,S1、S2、S3为使能端。

表3-1为74LS138 truth table。

74LS138工作原理为：当S1=1，S2+S3=0时，电路完成译码功能，输出低电平有效。

其中：表3-174LS138真值表输 入 输 出SA 2A 1 A 0 Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 0 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1111111111图3-1 74LS138 引脚图3-2 74LS138内部电路图2、译码器的应用（见实验指导书P11-P12）3、显示译码管（1）七段发光二极管（LED）数码管LED数码管是目前最常用的数字显示器。

以下是数字显示器的介绍（详细见实验指导书P12-P13）：四、 实验内容：1、 译码器74Ls138逻辑功能测试 （一）控制端功能测试测试电路如图3-6所示。

按表3-2所示条件输入开关状态。

观察并记录译码器输出状态。

LED 指示灯亮为1，灯不亮为0。

表3-274LS138控制端功能测试S 1错误！未找到引用源。

2 错误！未找到引用源。

32 1 0 0 1 234567 0 x x X x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1X x x X x x X x x1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1图3-6 74LS138控制端功能测试电路（二) 逻辑功能测试将译码器使能端S 1、错误！未找到引用源。

2 、错误！未找到引用源。

3及地址段2、1、0分别接至逻辑电平开关输出孔，八个输出端7···0 依次连接在了逻辑电平显示器的八个输入孔上，拨动逻辑电平开关，按表3-3逐项测试74LS138的逻辑功能。

表3-3 74LS138的逻辑功能测试输入输出S1错误！未找到引用源。

2+错误！未找到引用源。

32 1 0 0 1 23456 71 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 2、用74LS138实现逻辑功能Y=AB+BC+AC如果设A2=A，A1=B、A=C，则函数Y的逻辑图如3-7所示。

图3-7 用74LS138组成函数Y用74LS138和74LS20各一块在实验箱上连接图3-7线路，并将测试结果记录表3-4中。

其实验电路如下：表3-4 函数功能测试3、 试用一片74LS138和一片74LS20实现全加器功能，自拟电路图如下：A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1111其真值表如下所示：输入输出CI A B S C00 0 0 1 00 0 1 1 00 1 0 0 10 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1五、实验总结1. 注意集成电路输入控制端和输出控制端的信号；2. 74LS138集成块搭接中注意输出信号的输出；3. 注意74LS47控制端的信号；4. 显示器管脚与译码器的对应关系。