集成门电路功能测试实验报告
一、实验预习
1.逻辑值与电流值的关系。
2.常用逻辑门电路逻辑功能及其测试方式。
3.硬件电路基础实验箱的结构、基本功能和使用方式。
二、实验目的
测试集成门电路的功能
三、实验元件
集成电路板、万用表
四、实验原理
TTL与非门74LS00的逻辑符号及逻辑电路:
双列直插式集成与非门电路CT74LS00:
数字电路的测试:
常对组合数字电路进行静态和动态测试,静态测试是在输入端加固定的电平讯号,测试输出壮态,验证输入输出的逻辑关系。动态测试是在输入端加周期性讯号,测试输入输出波形,检测电路的频度响应。常对时序电路进行单拍和连续工作测试,验证其状态的转换是正确。本实验验证集成门电路输入输出的逻辑关系,实验在由硬件电路基础实验箱和相关的测试仪器组成的物理平台上进行。
硬件电路基础实验箱广泛地应用于以集成电路为主要元件的数字电路实验中,它的主要组成部份有:
(1)直流电源:提供固定直流电源(+5V,-5V)和可调电源(+3~15V,-3~15V)。
(2)讯号源:单脉冲源(正负两种脉冲);连续脉冲。
(3)逻辑电平输出电路:通过改变逻辑电平开关状态输出两个电平讯号:高电平“1”和低电平“0”。
(4)逻辑电平显示电路:电平显示电路由发光晶闸管及其驱动电路组成,拿来指示测试点的逻辑电平。
(5)数码显示电路:动态数码显示电路和静态数码显示电路,静态数码显示电路由七段LED数码管及其混频器组成。
(6)器件库:器件库装有电位器、电阻、电容、二极管、按键开关等元件。
(7)插头区与管座区:可插入集成电路,分立器件。
集成门电路功能验证方式:
选取元件机型,查阅该元件指南或该元件外部引脚排列图,按照元件的封装,联接好实验电路,以测试74LS00与非门的功能为例:
正确联接好元件工作电源:74LS00的14脚和7脚分别接到实验平台的5V直流电
源的“+5V"和“GND”端处,TTL数字集成电路的工作电流为5V(实验容许±5%的偏差)。联接被测门电路的输入讯号:74LS00有四个二输入与非门,可选择其中一个二输入与非门进行实验,将输入端A,B分别联接到实验平台的“十六位逻辑电平输出”电路的其中两个输出端(如K1、K2对应的输出端)。
联接被测门电路的出端:将与非门的输出端Y联接到“十六位逻辑电平显示”电路的其中一个输入端。
确定连线无误后,可以上电实验,并记录实验数据,剖析结果。
通过开关改变被测与非门输入端A,B的逻辑值,对应输入端的LED指示灯亮时为1,不亮时为0。
观测输出端的逻辑值,对应输出端的指示灯LED亮黄色时为1,亮红色时为0。不亮表示输出端不是标准的TTL电平。
K1、K2共有4种开关位置的组合,对应被测电路的四种输入逻辑状态00,01,10,11,可以改变K1、K2开关的位置,观察电平显示LED的亮灭情况,以真值表的方式记录被测门电路的输入和输出逻辑状态。
观测逻辑值时,用万用表检测出对应的电流值,验正TTL电路逻辑值与电流值的关系。
比较实测值与理论值,比较结果一致,说明被测门的功能是正确的,门电路完好。假如实测值与理论值不一致,应检测集成电路的工作电流是否正常,实验连线是否正确ttl逻辑门功能与参数测试,判定门电路是否受损。
五、实验内容
1.基本门电路逻辑电路测试:
测试74LS08(与门)、74LS32(或门)、74LS04(非门)、74LS00(与非门)、74LS86(异或门)的功能。将被测芯片插入实验区的空插头,联接好测试线路,撩动开关,改变输入讯号,观测输入输出端的逻辑值时,并用万用表检测出输出端对应的电流值,验正TTL电路的逻辑功能,记录实验数据。
2.逻辑门的转换
借助74S00与非门组成非门,2输入与门,2输入或门电路,画出实验电路图,并测试其逻辑功能,验证结果。
非门:电路图:
测试结果:
与门:电路图:
测试结果:
或门:
电路图:
测试结果:
3.门电路的基本应用
测试用“异或门”和“与非门”组成的半加器逻辑功能。
按照半加器的逻辑表达式可知,半加器的输出的和数S是输入A、B(二补码数)的“异或”,而进位数C是A、B的相“与”,故半加器可用一个集成“异或门”和两个“与非门”组成,如图1.3.3所示。
(1)在实验箱上用“异(74LS86)和“与非”门连1.3.3所示逻辑电路。输入端
A、B接“逻辑电平”开关,输出端S、C接“电平显示”发光晶闸管。
通过电平开关改变输入A、B的逻辑状态置位,观测输出端的逻辑状态,列表记录。
(2)通过电平开关改变输入A、B的逻辑状态置位,观测输出端的逻辑状态,
列表记录。
六、实验心得
这次实验原理不是很复杂,并且线路比较难连,实验所用到的关键元件也不太好找。理论知识挺容易的,但实际施行上去的确蛮苦恼的,做了好多次总是有问题,后来发觉电缆线有一根是坏掉的,做电路实验,还是须要少些经验呐。
第二篇:集成门电路功能测试实验报告(肖思文)
集成门电路功能测试实验报告
姓名:肖思文班级:物联1001学号:20100810324
基本知识点:
1、逻辑值与电流值的关系。
2、常用逻辑门电路功能及其测试方式。
3、硬件电路基础实验箱的结构、基本功能和使用方式。
实验内容:
1、
基本门电路的逻辑功能测试
2、逻辑门的转换
借助74S00与非门组成非门ttl逻辑门功能与参数测试,2输入与门,2输入或门电路,画出实验电路图,并测试其逻辑功能,验证结果。
非门:
逻辑图:
实验推论:所测数据与理论数据相同,验证了非门逻辑。
与门:
逻辑图:
或门:
逻辑图:
3、门电路的基本应用
测试用“异或”门和“与非”门组成的半加器的逻辑功能。
按照半加器的逻辑表达式可知,半加器的输出的和数S是输入A、B(二补码数)的“异或”,而进位数C是A、B的相“与”,故半加器可用一个集成“异或”门和二个“与非”门组成,如图1.3.3所示。
⑴在实验箱上用“异或”门(74LS86)和“与非”门联接如图1.3.3所示逻辑电路。输入端A、B接“逻
辑电平”开关,输出端S、C接“电平显示”发光晶闸管。
⑵通过电平开关改变输入A、B的逻辑状态置位,观测输出端的逻辑状态,列表记录。
逻辑电路图:
实验推论:实验验证了半加器的逻辑功能。
实验总结:
因为此次实验相对于比较简单,做上去也比较顺手,而且在检测数据的时侯也会出现一些小问题,此次实验让自己了解了非门,与门,或门的逻辑功能,也了解了半加器的逻辑功能,同时加深了自己对实验箱里面连线组成逻辑电路有了更加深的理解。