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实验 3.2 与非门逻辑功能测试及组成其它门电路
一、实验目的:
1. 熟悉 THD-1 型(或 Dais-2B 型)数电实验箱的使用方法。
2. 了解基本门电路逻辑功能测试方法。
3.学会用与非门组成其它逻辑门的方法。
二、实验准备:
1. 集成逻辑门有许多种,如:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或
非门、异或门、OC 门、TS 门等等。但其中与非门用途最广,用与非门可以组
成其它许多逻辑门。
要实现其它逻辑门的功能,只要将该门的逻辑函数表达式化成与非-与非表
达式,然后用多个与非门连接起来就可以达到目的。例如,要实现或门
Y=A+B,根据摩根定律,或门的逻辑函数表达式可以写成:Y= ,可用三
个与非门连接实现。
集成逻辑门还可以组成许多应用电路,比如利用与非门组成时钟脉冲源电
路就是其中一例,它电路简单、频率范围宽、频率稳定。
2. 集成电路与非门简介:
74LS00 是“TTL 系列”中的与非门,CD4011 是“CMOS 系列”中的与非门。它
们都是四-2 输入与非门电路,即在一块集成电路内含有四个独立的与非门。每
个与非门有 2 个输入端。74LS00 芯片逻辑框图、符号及引脚排列如图
3.2.1(a)、(b)、(c)所示。CD4011 芯片引脚排列如图 3.2.2 所示。
图 3.2.1
T2
T3
T6
T4
T5
R1 R2 R3
R4
R5
R6
A
B
T1
Vcc
Y
(a)
£¦
£¦£¦
£¦
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
GND
Vcc
(c)
Y
A
B
£¦
(b)
ͼ1-1 74LS00оƬÂß¼ ¿òͼ¡¢Âß¼ ·ûºÅ¡¢¼°Òý½ÅÅÅÁÐ
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
£¦
£¦ £¦
£¦
Vss
VDD
ͼ1-2
图 3.2.2
与非门的逻辑功能是:当输入端中有一个或一个以上是低电平时,输出端
为高电平;只有当输入端全部为高电平时,输出才是低电平(即有“0”得“1”,全
“1”得“0”)。其逻辑函数表达式为: 。
TTL 电路对电源电压要求比较严,电源电压 Vcc 只允许在+5V±10%的范围
内工作,超过 5.5V 将损坏器件;低于 4.5V 器件的逻辑功能将不正常。
CMOS 集成电路是将 N 沟道 MOS 晶体管和 P 沟道 MOS 晶体管同时用于一
个集成电路中,成为组合两种沟道 MOS 管性能的更优良的集成电路。CMOS 电
路的主要优点是:
(1). 功耗低,其静态工作电流在 10
-9
A 数量级,是目前所有数字集成电路中
最低的,而 TTL 器件的功耗则大得多。
(2). 高输入阻抗,通常大于 10
10
Ω,远高于 TTL 器件的输入阻抗。
(3). 接近理想的传输特性,输出高电平可达电源电压的 99.9%以上,低电平
可达电源电压的 0.1%以下,因此输出逻辑电平的摆幅很大,噪声容限很高。
(4). 电源电压范围广,可在+5V~+18V 范围内正常运行。
3.集成电路芯片简介:
数字电路实验中所用到的集成电路芯片都是双列直插式的,其引脚排列规
则如图 3.2.3 所示。识别方法是:正对集成电路型号(如 74LS00)或看标记(左边
的缺口或小圆点标记),从左下角开始按逆时针方向数 1、2、3...依次数到最后
一脚(在左上角)。在标准型 TTL 集成电路中,电源端 一般排在左上角,接
地端 一般排在右下角。如 74LS00 为 14 脚芯片,14 脚为 ,7 脚为
。若芯片引脚上的标号为 ,则表示该引脚为空脚,与内部电路不相
连。
图 3.2.3
集成电路使用注意事项:
1 2 3 4 5 6 7
8
74LS00
74LS00
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
(1). 接插集成电路时,要认清定位标记,不得插反。
(2). TTL 集成电路电源电压严格控制在+4.5V~+5.5V 之间,实验中一般用
= +5V。电源极性绝对不允许接反。 CMOS 集成电路电源电压允许在
+5V~+18V 范围内选择,实验中一般也用+5V。
(3). 为使门电路工作稳定,多余闲置的输入端一律不准悬空,闲置的输入
端处理方法:与非门接 ,或非门接 。
(4). 在连接电路和插拔集成电路时,应先切断电源,严禁带电操作!
三、计算机仿真实验内容:
1. 测与非门的逻辑功能:
(1). 单击电子仿真软件 Multisim7 基本界面左侧左列真实元件工具条的
“TTL”按钮,从弹出的对话框中选取一个与非门 74LS00N,将它放置在电子平
台上;单击真实元件工具条的“Source”按钮,将电源 和地线调出放置在电
子平台上;单击真实元件工具条的“Basic”按钮,将单刀双掷开关“ ”和“ ”
调出放置在电子平台上,并分别双击“ ”和“ ”图标,将弹出的对话框的
“Key for Switch”栏设置成“ ”和“ ”,最后点击对话框下方“ OK”按钮退出。
(2). 单击电子仿真软件 Multisim7 基本界面右侧虚拟仪器工具条“Multimeter”
按钮,如图 3.2.4 左图所示,调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上,如图
3.2.4 右图所示。
图 3.2.4
(3). 将所有元件和仪器连成仿真电路如图 3.2 5 所示。
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资源评论
- z9722942232014-12-22OK啦,有时有工程文件就完美了
- yangfei19902012-04-02通过这份资料 具体掌握啦实际元件的添加过程
- jfamm2014-09-16非常好用的资料,就是价格有点高
- chatcyx2012-10-28我下了这份资料非常不错 可以知道简单的与非门在multisim中如何实现
- albert9011242012-09-13对这个软件使用更加清晰了
sillyboy5
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