数电实验指导书10.20.doc

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数 字 电 子 技 术

实
验
指
导
书

实验一　　门电路实验
一、实验目的：
1、熟悉、掌握TTL与非门的逻辑功能。
2、掌握TTL与非门主要参数、电压传输特性的测试方法。
3、熟悉集成块管脚排列特点和使用方法。
二、实验仪器和设备:
１、THD—1型数字电路实验箱
2、数字万用表 1块
3、集成四2输入与非门74LS00 1块
4、集成二4输入与非门74LS20 1块
三、实验原理
TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门,使用时必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试，以确定其性能好坏。
本实验采用TTL集成元件74LS00、74LS20与非门进行测试。
74LS00是一个2输入端4与非门，形状为双列直插式，逻辑表达式为。其引脚排列图如图1。1所示。74LS00的真值表如表1.1所示。

输入
输出
A
B
F
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0

图1.1 74LS00引脚排列 表1。1 74LS00真值表
74LS20是一个双4输入端与非门,形状为双列直插式，逻辑表达式为.其引脚排列图如图1.2所示.

图1.2 7420引脚排列图
四、实验步骤
实验前的准备：在未接任何器件的情况下，先合上电源开关，检查５V电源是否正常，正常后断开电源。随后选择好实验用集成片，查清集成片的引腿及功能，然后根据实验图接线，特别注意VCC及地的接线不能接错，待老师检查后方可接通电源进行实验，以后所有实验依办理。
1、 验证74LS00的逻辑功能
选与非门74LS00集成芯片一只，按图接好线.输入端接电平开关输出插口,输出端接发光二极管显示插口。
参考电路如图1。3所示。测得数值填入表1.2中。

图1。3 74LS00逻辑功能验证电路

表1。2 74LS00逻辑功能表
输入端
输出端
１
2
3
电压（V)
逻辑状态
0
0

0
1

1
0

1
1

ＶＣＣ
１４
５
１
２
４
７
地
74LS20
６
v
双4输入正与非门74LS20

2、验证74LS20的逻辑功能
选双４输入正与非门74LS20集成芯片一只，按图接好线.输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。拨动电平开关，按表中情况分别测出输出端电平.
输入端
输出端
１
２
４
５
６
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

表1。3 74LS20逻辑功能表

3、测试TTL与非门的主要参数
按资料规定的电源电压值接好(5V±10%）.在对TTL与非门判断时，输入端全悬空，即全“1”,则输出端用万用表测应为0。4V以下，即逻辑“0”。若将其中一输入端接地，输出端应在3。6V左右（逻辑“1”）,此门为合格门。
(1)分别测量TTL与非门74LS00在带负载和开路情况下的输出高电平VOH和输出低电平VOL，参考电路如图1。4所示.
VOH是指与非门一个以上的输入端接低电平或接地时，输出电压的大小。此时门电路处于截至状态。如输出空载，VOH必须大于标准高电平（VSH=2。4V）一般在3.6V左右。当输出端接有拉电流负 载时,VOH应降低。
VOL是指与非门的所有输入端均接高电平时,输出电压的大小.此时门电路处于导通状态。如输出空载,VOL必须低于标准低电平（VSL=0.4V），约为0.1V左右。接有灌电流负载时，VOL将上升。

图1。4 VOH、VOL测试电路

（2）测量低电平输入电流IIL和高电平输入电流IIH，参考电路图如图1.5所示。
IIL是指当一个输入端接地，而其他输入端悬空时，输入端流向接地端的电流，又称为输入短路电流。IIL的大小关系到前级门电路带动负载的个数。
IIH是指当一个输入端接高电平,而其他输入端接地时，流过接高电平输入端的电流，又称为交叉漏电流。它主要作为前级门输出高电平时的拉电流。

图1.5 IIL、IIH测试电路

表1.4 74LS00参数
电压(V)
电流
VOH
VOL
IIL
IIH
空载
负载
空载
负载

4、根据真值表1。5,自己设计电路，用一片74LS00完成设计要求.
表1。5
输入
输出
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1

0

根据设计的电路图，在逻辑电路实验板上连接线路，进行设计验证。逻辑开关A、B可直接用实验箱上的逻辑开关K0～K15中的任意两个，指示灯用逻辑电路实验板上的发光二极管。
五、报告要求
整理实验数据，并对数据进行分析,根据实验观察到的现象，回答下列问题。
1、 与非门在什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平?
六、预习要求
1、 熟悉进行实验过程中，所用门电路的引脚位置,各引脚的用途.

附表
74HC00 四 2 输入与非门
国际通用符号
54/7400 ， 54/74H00 ， 54L 00 ， 54/74S00 ， 54/74LS00 ， 54/74ALS00 ， 54/ 74F 00 ， 54/74HC00 ， 54/ 74AC 00 ， 54/74HCT00 ， 54/74ACT00 , 54/74AHC00 ， 54/74AHCT00 ， 74LV00 , 74LVC00
。

74HC02 四 2 输入或非门
国际通用符号
54/7402 ， 54L 02 ， 54/74S02 , 54/74LS02 ， 54/74AS02 ， 54/74ALS02 ， 54/ 74F 02 , 54/74HC02 ， 74AC 02 ， 54/74HCT02 ， 54/74ACT02 , 54/74AHC02 ， 54/AHCT02 ， 74LV02 ， 74LVC02
。

74HC04 六反相器
国际通用符号
54/7404 ， 54L 04 ， 54/74H04 ， 54/74S04 ， 54/74LS04 ， 54/74AS04 ， 54/74ALS04 ， 54/ 74F 04 ， 54/74HCU04 ， 54/74HC04 , 54/ 74AC 04 ， 54/74HCT04 ， 54/74ACT04 ， 54/74AHC04 , 54/74AHCT04 , 74LV04 , 74LVC04 ， 54/74AHCU04 ， 74LVU04 , 74LVCU04
。

74HC08 四 2 输入与门
国际通用符号
54/7408 , 54/74S08 ， 54/74LS08 , 54/74AS08 ， 54/74ALS08 , 54/ 74F 08 ， 54/74HC08 ， 54/74HCT08 ， 54/ 74AC 08 , 54/74ACT08 ， 54/74AHC08 ， 54/74AHCT08 ， 74LV08 , 74LVC08
。

74HC10 三 3 输入与非门
国际通用符号
54/7410 ， 54L 10 ， 54/74H10 ， 54/74S10 ， 54/74LS10 , 54/74AS10 , 54/74ALS10 ， 54/ 74F 10 ， 54/74HC10 ， 54/ 74AC 10 ， 54/74HCT10 , 54/74ACT10 , 74LV10
。

74HC20 双 4 输入与非门
国际通用符号
54/7420 ， 54L 20 ， 54/74H20 ， 54/74S20 ， 54/74LS20 ， 54/74AS20 , 54/74ALS20 ， 54/ 74F 20 , 54/74HC20 , 54/ 74AC 20 , 54/74HCT20 ， 54/74ACT20
。

74HC30 8 输入与非门
国际通用符号
54/7430 ， 54L 30 ， 54/74H30 ， 54/74S30 ， 54/74LS30 ， 54/74AS30 , 54/74ALS30 ， 54/74HC30 ， 54/74HCT30 , 54/ 74F 30 ， 54/74AHCT30
.

74HC32 四 2 输入或门
国际通用符号
54/7432 , 54/74S32 ， 54/74LS32 , 54/74AS32 ， 54/74ALS32 ， 54/ 74F 32 , 54/74HC32 , 54/ 74AC 32 , 54/74HCT32 , 54/74ACT32 ， 54/74AHC32 , 54/74AHCT32 ， 74LV32 , 74LVC32
。

74HC42 BCD —十进制译码器
国际通用符号
54/ 7442A ， 54L 42 ， 54/74LS42 , 54/74HC42 ， 54/74HCT42
十选一，在所有无效输入状态下,输出维持高电平。

7448 BCD 七段译码器 / 驱动器
国际通用符号
54/7448 ， 54/74LS48
有效高电平输出;内部有升压电阻因而无需外部电阻；试灯输入；前 / 后沿零灭灯控制;有灯光强度调制能力；输出最大电压 5.5V ；吸收电流: 7448 为 6。4 、 74LS48 为 6 .

7454 42 输入与或非门
国际通用符号
54/7454

74HC73 双 JK 触发器(带清除端）
国际通用符号
54/7473 , CT54/74H73 , 54L 73 ， 54/74LS 73A ， 54/74HC73 ， 54/74HCT73

74HC74 双 D 正沿触发器(带预置和清除端）
国际通用符号
54/7474 , 54/74H74 ， 54L 74 ， 54/74S74 ， 54/74LS 74A ， 54/74AS74 , 54/74ALS74 , 54/ 74F 74 , 54/74HC74 , 54/ 74AC 74 , 54/74HCT74 , 54/74ACT74 ， 54/74AHC74 ， 54/74AHCT74 ， 74LV74 ， 74LVC74 ， 54/ 74F 5074

74HC85 四位幅值比较器
国际通用符号
54/7485 , 54L 85 ， 54/74S85 ， 54/74LS85 ， 54/ 74F 85 ， 54/74HC85 ， 54/74HCT85

74HC86 四 2 输入异或门
国际通用符号
54/7486 ， 54L 86 , 54/74S86 , 54/74LS86 ， 54/74ALS86 ， 54/ 74F 86 ， 54/74HC86 54/ 74AC 86 , 54/74HCT86 ， 54/74ACT86 ， 54/74AHC86 ， 54/74AHCT86 ， 74LVC86
。

7490 十进制计数器
国际通用符号
54/7490 , 54L 90 ， 54/74LS90
二分频和五分频;有门复零输入及门复置 9 输入（供 BCD9 的补码应用中使用）；为利用计数器最大计数长度，可将 B 输入接 QA 输出，输入计数脉冲加到输入 A 之后,输出如功能表所述；将 QD 输出接 A 输入,并把输入计数加到在输出 QA 处产生十分频方波的 B 输入,可获得对称的十分频计数。

7492 12 分频计数器
国际通用符号
54/ 7492A ， 54/74LS92
二分频和六分频；有复位输入.

74HC112 双 JK 负沿触发器（带预置与清除端)
国际通用符号
54/74S112 ， 54/74LS 112A , 54/74AS112 , 54/74ALS112 ， 54/ 74F 112 ， 54/74HC112 ， 54/ 74AC 112 ， 54/74HCT112 , 54/74ACT112 , 74LVC112

74HC123 双可再触发单稳态多谐振荡器
国际通用符号
54/74123 ， 54L 123 ， 54/74LS123 ， 54/74130 , 54/74HC123 , 74AC 123
可在 CEXT 和 REXT/CEXT 之间外接一定时电容。为改善脉冲宽度的精度和重复性，可在 REXT/CEXT 和之间外接一电阻,并将 RINT 开路。为得到可变脉冲宽度，可在 RINT (或 REXT/CEXT ）和之间外接一可变电阻。

74HC125 四总线缓冲门（三态）
国际通用符号
54/74125 ， 54/74LS 125A , 54/74HC125 ， 54/74HCT125 ， 54/ 74AC 125 ， 54/74ACT125 ， 54/74AHC125 ， 54/74AHCT125 , 74LV125 ， 74LVC125 , 54/74ABT125 ， 54/74BCT 125A ， 54/74LVT125 ， 54/ 74F 125

当 C= “ 0 ”时, Y=A ；当 C= “ 1 ”时,输出为高阻.
74HC138 3—8 译码器 / 多路分配器
国际通用符号
54/74S138 , 54/74LS138 ， 54/74AS138 , 54/74ALS138 ， 54/ 74F 138 , 54/74HC138 ， 54/ 74AC 138 ， 54/74HCT138 ， 54/74ACT138 , 54/74AHC138 ， 54/74AHCT138 , 74LV138 ， 74LVC138 ， 54/74FCT138

74HC139 双 2 - 4 译码器 / 多路分配器
国际通用符号
54/74S139 ， 54/74LS139 , 54/74AS139 ， 54/74ALS139 ， 54/ 74F 139 , 54/74HC139 ， 54/ 74AC 139 ， 54/74HCT139 , 54/74ACT139 ， 54/74AHC139 ， 54/74AHCT139 ， 74LVC139 ， 54/74FC139

74HC147 10 线十进制 - 4 线 BCD 优先编码器
国际通用符号
54/74147 , 54/74LS147 ， 54/74HC147 ， 54/74HCT147

74HC148 8 — 3 线优先编码器
国际通用符号
54/74148 , 54/74LS148 ， 54/ 74F 148 , 54/74HC148