实验报告
实验一门电路逻辑功能及测试
一、实验目的
1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。
二、实验仪器
1、示波器；
2、实验用元器件：
74LS00 二输入端四与非门 2 片
74LS20 四输入端双与非门 1 片
74LS86 二输入端四异或门 1 片
74LS04 六反相器 1 片
三、实验内容及结果分析
1、测试门电路逻辑功能
⑴选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注
意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接
S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输
出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～
D8 中的任意一个。
⑵将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑
状态值及电压值填表。
①实验电路如右图所示：
②实验结果：
表 1.1
输入输出
1 2 3 4 Y 电压（V）
1 1 1 1 0 0
0 1 1 1 1 4.141
0 0 1 1 1 4.140
0 0 0 1 1 4.139
0 0 0 0 1 4.140
各引脚电平
输出
Va/V Vb/V Vc/V Vd/V 电压（V ）
5.004 5.003 5.003 5.003 0 0 5.003 5.003 5.003 4.141 0 0 5.002 5.002 4.140 0 0 0 5.002 4.139 0
4.140
③结果分析：
74LS20是双四输入与非门，其逻辑表达式为：Y=ABCD ___________。
设置如表1.1的输入，所得结果如表
1.1所示。
通过此电路，测试了与非门电路的逻辑功能为：只有当四个全为1时，输出为0；只要有一个不为1，输出为1。
2、逻辑电路的逻辑关系
⑴ 用 74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。
⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。
图1.2的逻辑表达式：
Y=（A+B ）（A+B ）
图1.3的逻辑表达式：
Z=AB Y= (A+B ）（A+B ）
①实验电路如图所示： ②实验结果如下表所示：
表 1.2 表 1.3
③结果分析： 经分析，上述两电路图的逻辑表达式如上所示。
按表格1.2、1.3输入信号，得到如上图所示的结果，
验证了逻辑电路的逻辑关系。
3、利用与非门控制输出
输入 输出
A B Y 电压/V 0 0 0 0.184 0 1 1 3.804 1 0 1 3.784 1
1
0.181
输入 输出
A B Y Y 电压/V Z Z 电压/V 0 0 0 0.176 0 0.153 0 1 1 2.577 0 0.154 1 0 1 3.572 0 0.154 1
1
0.390
1
4.161
用一片74LS00 按图1.4 接线。
S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。
①电路图如图1.4所示。
②结果如下： ③结果分析：
根据电路图，可得逻辑表达式为：Y=SA ____
，其功能为，当S=1时，输出与输入反向，当S=0时，输出始终为高电平。
可以通过该与非门控制输出结果。
4、用与非门组成其它门电路并测试验证
⑴ 组成或非门：
用一片二输入端四与非门组成或非门Y A B =+，画出电路图，测试并填表1.4。
①实验电路如下图所示：
③实验结果分析：
对照表1.4的实验结果可知，用与非门组成其他电路，满足逻辑电路的逻辑表达式的结果。
⑵ 组成异或门：
① 将异或门表达式转化为与非门表达式； ②画出逻辑电路图； ③ 测试并填表1.5。
①实验电路图如下所示： L
②实验结果如图表1.5所示：
表 1.4 表 1.5
③实验结果分析：
对照
表1.5的实验结果可知，用与非门组成其他电路，满足
逻
辑电路的逻辑表达式的结果。
5、异或门逻辑功能测试
⑴ 选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出
输入 输出 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1
1
输入
输出 A B Y 0
0 0 0 1 1 1 0 1 1 1
端A 、B 、Y 接电平显示发光二极管。
⑵ 将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
①实验电路图如下： ②实验结果如表格所示：
③实验结果分析：
分析实验结果可知：异或门的逻辑功能为当两个输入信号相同时，输出为0，当两个输入信号不同时，输出为1。
四．小结：
①试验中的问题：
在做该实验时 ，第二步实验——逻辑电路的逻辑关系，其逻辑电路图中没有画出接入电源，故我们以为不用接电源就可以，但是做了半天也没有做出来。
这个是个常识问题，有源器件使用时，都要接入电源。
另外在第四部分，要求自己画出逻辑电路图，我们画的电路图上看去是正确的，但是也是怎么都得不到正确的结果。
询问老师后，才知道引脚都是成组发挥功能的。
②实验的结果与理论分析结果比较：
如果不考虑误差的存在，本次试验的结果与理论分析结果一致。
③实验任务完成情况：
第一次试验，我们做了一上午，因为一些基础知识不是很清楚，加上准备工作也没有做的非常好，所以这次做的很慢。
但是我们保证质量的完成了此次试验。
⑤思考题：
⑴ 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?
答：门电路功能正常与否的判断：(1)按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。
(2)按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。
(3)所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正常；否则门电路功能不正常。
⑵ 与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？对脉冲信号有何要求？
答：与非门接髙电平则其他信号可以通过，接低电平则输出恒为0，与非门的真值表是“有0出1，全1出0”。
所以一个输入接时钟，就是用时钟控制与非门，当时钟脉冲为高电平时，允许信号通过，为低电平时关闭与非门。
输入
输出
1 2 4 5 A B Y Y （V ） 0 0 0 0 0 0 0 0．315 1 0 0 0 1 0 1 4.165 1 1 0 0 0 0 0 0.139 1 1 1 0 0 1 1 4.164 1 1 1 1 0 0 0 0.143 0
1
1
1
1
0.167
⑶异或门又称可控反相门，为什么？
答：异或门有两个输入端其中一个作为控制端当控制端为0 则输出与另一输入端输入相同即异或门不改变逻辑值但控制端为1的时候输出端与另一输入端输入反向这时异或门相当于一个反向门
因此异或门又称可控反向门。