数字电子技术综合实验指导书
实验一门电路功能测试及应用
一．实验目的
1．掌握了解TTL系列、CMOS系列外形及逻辑功能。
2．熟悉各种门电路参数的测试方法。
3. 熟悉集成电路的引脚排列
二、实验仪器及材料
a)东南大学在线实验平台-SEU远程实境实验平台数字逻辑电路实验
三．预习要求
1）复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2）常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。
3）熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
四、实验原理及芯片外引线图、逻辑符号及逻辑图
1.TTL门电路
TTL门电路是数字电路中应用最广泛的门电路，基本门有与门、或门和非门。
复合门有与非门、或非门、与或非门和异或门等。
这种电路的电源电压为+5V,电源电压允许变化范围比较窄，一般在 4.5~5.5V 之间。
高电平的典型值是3.6V(高电平≥2.4V合格)，低电平的典型值是0.3V（低电平≤0.45V合格）。
对门电路的多余输入端，最好不要悬空，虽然对TTL门电路来说，悬空相当于逻辑1，并不影响与门、与非门的逻辑关系，但悬空容易接受干扰，有时会造成电路的误动作。
不同的逻辑门，其多余输入端的处理有不同的方法。
⑴TTL与门、与非门多余输入端的处理
TTL与门、与非门多余输入端的处理方法是：把多余的输入端与有用的输入端并联使用；把多余输入端接高电平或通过串接限流电阻（大于或等于1KΩ）接V CC。
实际使用中多采用把多余的输入端通过串接限流电阻接V CC的方法。
其处理方法如图5-1所示。
(a) (b) (c)
图5-1 TTL与门与非门多余输入端的处理方法
⑵TTL或门、或非门多余输入端的处理
TTL或门、或非门多余输入端的处理方法是：把多余的输入端与有用的输入端并联使用；把多余的输入端接低电平或接地。
2.CMOS门电路
CMOS门电路具有输入电阻高、功耗小、制造工艺简单、集成度高、电源电压变化范围大（3~18V）、输出电压摆幅大和噪声容限高等优点，因而在数字电路中得到了广泛的应用。
高电平的典型值是电源电压V DD,低电平的典型值是0V。
由于CMOS门电路的输入电阻很高，容易受静电感应而造成击穿，使其损坏，因此使用时应注意以下几点：
后去掉电源。
⑵源电压V DD,V SS首先要避免超过极限电压，其次要注意电源电压的高低影响电路的工作频率，绝对不允
许接反。
⑶禁止在电源接通的情况下，装拆线路或器件。
⑷对门电路多余输入端，不能悬空，对不同的逻辑门，其多余输入端的处理有不同的方法。
处理方法同前所述TTL电路的处理。
3.集成芯片管脚图、逻辑符号及逻辑图
（1）四2输入与非门74LS00
（2）四2输入异或门74LS86
（3）四2输入或门74LS32
（4）四2输入与非门74LS20
1A1B1Y2A2B2Y GND
148
17
74LS00
4A
4B4Y
3A
3B3Y
1A
1B1Y
2A
2B2Y
&
&
A
B
Y
&
A
B
Y 1A1B1Y2A2B2Y GND
Vcc4A
4B4Y3A
3B3Y
148
17
74LS86
4A
4B4Y
3A
3B3Y
1A
1B1Y
2A
2B2Y
=A
B
Y
1=1 1A1B1Y2A2B2Y GND
148
17
74LS32
4A
4B4Y
3A
3B3Y
1A
1B1Y
2A
2B2Y
1A
B
Y
1
五、实验内容及步骤
（一）基本门电路
实验记录表中输出栏“电平”用万用表V档测取电压值，逻辑状态高电平用“1”表示，低电平用“0”表示。
（发光二极管亮为高电平，灭为低电平）。
1. 与非门逻辑功能测试（74LS00）
与非门逻辑图
2.或门逻辑功能测试（74LS32）
或门逻辑图
3.异或门逻辑功能测试（74LS86）
异或门逻辑图
4.六非门逻辑功能测试（74LS04）
门逻辑图
5.四输入与非门功能测试（74LS20）输入端输出端Y
A B 电平逻辑状态
0 0
0 1
1 0
1 1
输入端输出端Y
A B 电平逻辑状态
0 0
0 1
1 0
1 1
输入端输出端Y
A B 电平逻辑状态
0 0
0 1
1 0
1 1
A 电平逻辑状态
1
&
A
B
Y
1
A
B
Y
1
A
B
Y
输入端输出端Y
A B C D 电平逻辑状
态
1 1 1 1
（二）TTL门电路多余输入端的处理方法：
1.将74LS08和74LS32按下图连线后，A输入端分别接地、高电平、悬空、与B端并接，观察当B端输入信号分别为高、低电平时，相应输出端的状态，并填表
输入输出
A B 74LS08Y1 74LS32Y2
接地0
1
高电平0
1
悬空0
1
A、B并接0
1
（三）逻辑门功能转换
1.用两输入与非门实现或非门功能，写出逻辑表达式，画出逻辑电路图，测试并将结果填入表中。
输入输出
A B Y
0 0
0 1
1 0
1 1
六、课后作业题：
1、按要求完成实验内容，画出所有实验的逻辑电路图，写出对应的逻辑表达式，完成所有表格。
2、用与非门实现其他逻辑功能的方法步骤是什么？
3、CMOS门和TTL门的多余输入端的处理方法有哪些？。