硬器件实验报告3——集成门电路功能测试

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1、2.3集成门电路的功能测试2.3.1基本知识点（1）逻辑值与电压值的关系。（2）常用逻辑门电路的逻辑功能测试及测试方法。（3）硬件基础电路试验箱的结构、基本功能及使用方法。2.3.2实验仪器与元器件（1）自制硬件基础电路试验箱、双踪示波器、基本功能及使用方法。（2）元器件：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86。2.3.3实验内容1.基本门电路的逻辑功能测试以74LS00与非门为例，该原件的封装图如下所示：正确连接好器件工作电源：74LS00的14脚和7脚分别接到实验平台的5V直流电源的“+5V"和“GND”端处

2、，TTL数字集成电路的工作电压为5V(实验允许±5％的误差)。连接被测门电路的输入信号：74LS00有四个二输入与非门，可选择其中一个二输入与非门进行实验，将输入端A,B分别连接到实验平台的“十六位逻辑电平输出”电路的其中两个输出端（如K1、K2对应的输出端）。连接被测门电路的输出端：将与非门的输出端Y连接到“十六位逻辑电平显示”电路的其中一个输入端。确定连线无误后，可以上电实验，并记录实验数据，分析结果。通过开关改变被测与非门输入端A，B的逻辑值，对应输入端的LED指示灯亮时为1，不亮时为0。观测输出端的逻辑值，对应输出端的指示灯LED亮红

3、色时为1，亮绿色时为0。不亮表示输出端不是标准的TTL电平。K1、K2共有4种开关位置的组合，对应被测电路的四种输入逻辑状态00，01，10，11，可以改变K1、K2开关的位置，观察电平显示LED的亮灭情况，以真值表的形式记录被测门电路的输入和输出逻辑状态。观测逻辑值时，用万用表测量出对应的电压值，验正TTL电路逻辑值与电压值的关系。比较实测值与理论值，比较结果一致，说明被测门的功能是正确的，门电路完好。如果实测值与理论值不一致，应检查集成电路的工作电压是否正常，实验连线是否正确，判断门电路是否损坏。测试74LS08（与门）、74LS04（非

4、门）、74LS86（异或门）的功能，将被测芯片插入试验区的空插座，连接好测试线路，拨动开关，改变输入信号，观测输入输出端的逻辑值时，并用万用表测量出输出端对应的电压值，验证TTL电路的逻辑功能，记录实验数据于下表中：输入与非门与门异或门ABYU/VYU/VYU/V0013.5100.1800.150113.5100.1813.521013.5100.1813.521100.1113.4600.15输入非门AYU/V０１３.４６１００.１８２．逻辑门的转换　　利用74LS00与非门组成下列三个电路，并测其逻辑值。（1）输入输出AY0１1０（２）

5、输入输出ABY000010100111（3）输入输出ABY0000111011113.门电路的基本应用——组成半加器测试用“异或”门和“与非”门组成的半加器的逻辑功能。根据半加器的逻辑表达式可知，半加器的输出的和数S是输入A、B（二进制数）的“异或”，而进位数C是A、B的相“与”，故半加器可用一个集成“异或”门和二个“与非”门组成，如图1.3.3所示。⑴在实验箱上用“异或”门(74LS86)和“与非”门连接如图1.3.3所示逻辑电路。输入端A‘’B接“逻辑电平”开关，输出端S、C接“电平显示”发光二极管。⑵通过电平开关改变输入A、B的逻辑状态

6、置位，观测输出端的逻辑状态，列表记录。输入输出AB进位C和S00000101100111102.3.4.故障排除方法在门电路组成的组合电路中，若输入一组固定不变的逻辑状态，则电路的输出端应按照电路的逻辑关系输出一组正确结果。若存在输出状态与理论值不符的情况，则必须进行查找和排除故障的工作，方法如下：用万用表(直流电压挡)测量所使用的集成电路的工作电压，确定工作电压是否为正常的电源电压(TTL集成电路的工作电压为5V，实验中4．75～5．25V也算正常)，工作电压正常后再进行下一步工作。根据电路输入变量的个数，给定一组固定不变的输入状态，用所学

7、的知识正确判断此时该电路的输出状态，并用万用表逐一测量输入、输出各点的电压。逻辑l或逻辑0的电平必须在规定的逻辑电平范围内才算正确，如果不符，则可判断故障所在。通常出现的故障有集成电路无工作电压，连线接错位置，连接短路、断路等。