實驗儀器
實驗目的熟悉門電路邏輯功能。 熟悉數字電路及軟件組件的使用方法。
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,只有一個輸出端,當一個或多個輸入端有信號時其輸出才有信號。門電路在滿足一定條件時,按一定規律輸出信號,起著開關作用。基本門電路采用與門、或門、非門三種,也可將其組合而構成其它門數字邏輯電路有什么用數字邏輯電路有什么用,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:在輸入信號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:
實驗內容及步驟測試門電路邏輯功能
(1)選用雙四輸入與非門一只,按圖4-1接線,輸入端A、B、C、D分別接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)將電平開關按表4-1置位,分別測出輸出電壓及邏輯狀態。
表4-1與非門輸出電壓及邏輯狀態
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,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)將電平開關按表4-2置位,將結果填入表中
表4-2 異或門輸出電壓及邏輯狀態
3. 邏輯電路的邏輯關系
(1)用,按圖4-5、4-6接線,輸入輸出邏輯關系分別填入表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。