实验三集电极开路门和三态门优秀教案.doc

实验二 组合逻辑电路
一、 实验目的
了解组合电路的设计方法；尝试用与非门组成简单组合电路。

二、 实验原理
根据一定的逻辑功能设计出的逻辑电路，并不是唯一的，有繁有简。由于生产和使用与非门集成电路较多，所以，把一般函数式变换成只用与非门就能实现的函数式具有重要意义。这种函数式应包含逻辑乘及逻辑非运算，而且每个逻辑乘法之上必须有逻辑非运算（即与非-与非表达式。）
逻辑函数可以用真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图和波形图表示。它们之间有一定的换算规律。

三、 实验仪器与器件：
1、 数字实验箱 一台； 2、集成电路与非门74LS00一块。

74LS00逻辑图

四、实验内容
（1）利用与非门组成与门电路； （2）利用与非门组成或门电路；（3）利用四个与非门组成异或门电路。

要求：（1）写出各个门电路的与非—与非表达式；
（2）画出逻辑电路，标出管脚；
（3）自拟实验步骤，设计表格，测试电路的逻辑功能。

五、 研究问题：
如何把与非门作为非门使用？

实验三 集电极开路门和三态门
一、 实验目的
掌握集电极开路门（OC门）和三态门（TSL门）的功能和应用。
二、 实验设备与器件
1、 数字电路实验箱一台；
2、 OC门74LS22、TSL门74LS126各一块。
三、 实验原理
在数字系统中，有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能，但普通的TTL门电路不允许将它们的输出端直接并联使用。而OC门和TSL门是两种特殊的TTL门电路，它们允许将输出端并接在一起使用。
OC门与普通TTL与非门的区别仅是输出管的集电极是开路（悬空）的，使用时必须外接负载电阻Rc至电源。
三态门是在普通门电路的基础上，附加使能控制端和控制电路构成。除了通常的高、低电平两种低阻输出状态外，还有第三种输出状态（禁止状态），此时电路与负载之间相当开路。其主要作用是实现总线传输。
四、 电路介绍
集电极开路门（OC门）：采用74SL22，集电极开路四输入二与非门。
三态门（TSL门）：采用74LS126，三态输出四总线缓冲器。
A为输入端，Y是输出端，G是工作方式控制端(也称禁止端或使能端)。
G=1时为正常工作状态，实现Y=A的逻辑功能；G=0时为禁止状态，输出端呈现高阻状态。

五、 实验内容与方法：
1、测量OC门的逻辑功能。
（1）、按图1接线，输入端接逻辑电平，输出端接LED。检查无误后接上电源。
（2）、按表1改变四个输入状态，观察输出端电平显示，并用万用表测输出电压，填表1。

表1

输入端
输出端 Y
A
B
C
D
LED
电压（V）
逻辑
状态
1
1
1
1

0
1
1
1

0
0
1
1

0
0
0
1

0
0
0
0

图1 测量74LS22 OC门的逻辑功能

2、用OC门实现电路的“线与”特性。
按图2接线。输入端1A、1B、2A、2B接逻辑电平。
输出端接LED。负载门为74LS00。按表2要求进行测试。
表2

输入
输出 Y
1A 1B
2A 2B
LED
电压
（V）
逻辑状态
0 0
0 0

0 0
1 1

1 0
0 0

1 1
1 1

图2 用OC门实现电路的“线与”特性

3、测量三态门的逻辑功能：
按图3接线，1A、1G接逻辑电平，1Y接电平显示。
按表3要求，给控制端和输入端送入高、低电平，将测得结果填入表3。

EN

Vcc 表3
控制端
1G
输入端
1A
输出端（1Y）
LED
电压（V）
逻辑状态

0
0

1

1
0

1

1Y

1A

1G

图3 测量三态门74LS126的逻辑功能

六、 研究问题：
写出图2逻辑电路的逻辑函数表达式。

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