實驗儀器
- Multisim電路仿真
- 74LS00 二輸入端四與非門 2片
- 74LS20 四輸入端雙與非門 1片
- 74LS86 二輸入端四異或門 1片
- 74LS04 六反相器 1片
實驗目的
- 熟悉門電路邏輯功能。
- 熟悉數字電路及軟體元件的使用方法。
實驗原理
門電路是開關電路的一種，它具有一個或多個輸入端，隻有一個輸出端，當一個或多個輸入端有信号時其輸出才有信号。門電路在滿足一定條件時，按一定規律輸出信号，起着開關作用。基本門電路采用與門、或門、非門三種，也可将其組合而構成其它門，如與非門、或非門等。
圖4-1為與非門電路原理圖，其基本功能是：在輸入信号全為高電平時輸出才為低電平。輸出與輸入的邏輯關系為：
平均傳輸延遲時間是衡量門電路開關速度的參數。它是指輸出波形邊沿的0.5Vm點相對于輸入波形對應邊沿的0.5Vm點的時間延遲。如圖4-2所示，門電路的導通延遲時間為tpdL，截止延遲時間為tpdH，則平均傳輸延遲時間為：
圖4-3為異或門電路原理圖，其基本功能是:當兩個輸入端相異(即一個為‘0’，另一個為‘1’)時，輸出為‘1’；當兩個輸入端相同時，輸出為‘0’。即:
實驗内容及步驟
- 測試門電路邏輯功能
（1）選用雙四輸入與非門74LS20一隻，按圖4-1接線，輸入端A、B、C、D分别接K1～K4（電平開關輸出插口），輸出端接電平顯示發光二極管（L1～L16任意一個）。
（2）将電平開關按表4-1置位，分别測出輸出電壓及邏輯狀态。
表4-1與非門輸出電壓及邏輯狀态
2. 異或門邏輯功能測試
圖4-4 異或門邏輯功能測試
（1）選取二輸入四異或門電路74LS86，按圖4-4接線，輸入端1、2、4、5接電平開關，輸出端A、B、Y接電平顯示發光二極管。
（2）将電平開關按表4-2置位，将結果填入表中
表4-2 異或門輸出電壓及邏輯狀态
3. 邏輯電路的邏輯關系
（1）用74LS00，按圖4-5、4-6接線，輸入輸出邏輯關系分别填入表4-3、表4-4中；
4-5電路圖
4-6電路圖
（2）寫出上面兩個電路邏輯表達式。