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实验一、基本门电路与组合逻辑
7.实验内容及步骤
（1）门电路逻辑功能测试（正逻辑约定）。
①与非门逻辑功能测试，有0出1，全1出0。
在四2输入与非门74LS(HC)00中任选一与非门。在输入端A、B分别输入不同的逻辑电平，测试输出端F相应的逻辑状态，并把结果记入表2.1.1中。
| 输 入 | 输 出 | 输 入 | 输 出 | |||||
| A | B | 电压/V | F | A | b | 电压/V | F | |
| 0 | 0 | 4.96 | 1 | 1 | 0 | 4.96 | 1 | |
| 0 | 1 | 4.96 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
表2.1.1 74LS(HC)00的逻辑功能表
②或非门功能测试，有1出0，全0出1。
在四2输入或非门74LS(HC)02中任选一或非门。在输入端A、B分别输入不同的逻辑电平，测试输出端F相应的逻辑状态，并把结果记入表2.1.2中。
| 输 入 | 输 出 | 输 入 | 输 出 | |||||
| A | B | 电压/V | F | A | B | 电压/V | F | |
| 0 | 0 | 4.94 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
表2.1.2 74LS(HC)02的逻辑功能表
③非门逻辑功能测试，有1出0，有0出1。
在六输入非门74LS(HC)04中任选一非门。在输入端A分别输入不同的逻辑电平，测试输出端F相应的逻辑状态，并把结果记入表2.1.3中。
| 输入 | 输出 | |
| A | 电压/V | F |
| 0 | 4.93 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
表2.1.3 74LS(HC)04的逻辑功能表
④异或门逻辑功能测试，相同出0，相反出1。
在四2输入异或门74LS(HC)86中任选一异或门。在输入端A、B分别输入不同的逻辑电平，测试输出端F相应的逻辑状态，并把结果记入表2.1.4中。
（2）逻辑电路的逻辑功能。
搭设并测试这个组合逻辑电路的逻辑功能，输入为A、B、C，输出接一LED灯，将测试理论分析与实际观测结果记入表中。
| 输入 | 输出Y | |||
| A | B | C | 理论值 | 观测值 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
（3）用与非门组成其它门电路并测试验证。
①组成非门。
用一片74LS(HC)00组成一个非门，画出电路图，测试并将结果记入表1.1.6中。
| 输入 | 输出Y | ||
| A | B | 理论值 | 观测值 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
表2.1.6 用与非门实现的非逻辑
电路图：
②组成或非门。
用一片74LS(HC)00组成一个与非门组成或非门，写出或非门转化为与非门表达式，画出电路图，测试并将结果记入表1.1.7中。
| 输入 | 输出Y | ||
| A | B | 理论值 | 观测值 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
表1.1-7 用与非门实现的或非逻辑
表达式：
电路图：
③组成异或门。
用74LS(HC)00组成一个异或门，写出异或门转化为与非门表达式，画出电路图，测试并将结果记入表1.1.8中。
| 输入 | 输出Y | ||
| A | B | 理论值 | 观测值 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
表1.1.8 用与非门实现的异或逻辑
表达式：
电路图：
（4）（选作）利用与非门控制输出。
用一片74 LS(HC)00按图2.1.6接线，S接任一逻辑电平开关，电路的另一输入端输入低频连续脉冲信号（小于20Hz），输出端Y接LED灯，可以观察到S对输出脉冲的控制作用。
答：与非门的真值表是“有0出1,全1出0”，即如果与非门的一个输入端接高电平，则另一个输入端的信号可以通过；如果与非门的一输入端接低电平，则另一个输入端无论输入什么信号，输出恒为1。因此当S为高电平时，允许脉冲通过，输出端Y的波形与输入端的波形相反；当S为低电平时，为低电平时禁止脉冲通过，输出端Y恒为高电平。
图2.1.6 逻辑电路图
答：与非门的真值表是“有0出1,全1出0”，即如果与非门的一个输入端接高电平，则另一个输入端的信号可以通过；如果与非门的一输入端接低电平，则另一个输入端无论输入什么信号，输出恒为1。由上图可知道，1、2、3的与非门组成了一个非门。因此当S为低电平时，允许脉冲通过，输出端Y的波形与输入端的波形相反；当S为高电平时，为低电平时禁止脉冲通过，输出端Y恒为高电平。
7.思考题
（1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？
答：门电路功能正常与否的判断：（1)按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。（2)按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。（3)所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正常；否则门电路功能不正常。
（2）与非门的一个输入端接连续脉冲，其余端是什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
答：与非门的真值表是“有0出1,全1出0”，即如果与非门的一个输入端接高电平，则另一个输入端的信号可以通过；如果与非门的一输入端接低电平，则另一个输入端无论输入什么信号，输出恒为1。因此与非门的一个输入端连续脉冲时，当其余端为高电平时，允许脉冲通过，为低电平时禁止脉冲通过。
（3）异或门又称可控反相门，为什么？
答：异或门有两个输入端其中一个作为控制端。当控制端为0的时候，输出与另一输入端输入相同，即异或门不改变逻辑值。当控制端为1的时候，输出端与另一输入端输入反向，这时异或门相当于一个反向门。因此异或门又称可控反向门。
（4）总结本次实验的心得。
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