集成电路的逻辑功能测试

“电工学（二）数字逻辑电路”课程实验报告

实验/实训项目 集成电路的逻辑功能测试 实验/实训地点 实验/实训小组 实验/实训时间

专业 电器工程及其自动化 班级 姓名 学号 指导老师

指导教师评语： 成绩 项目名称 集成电路的逻辑功能测试 1、掌握Multisim软件的使用方法。 项目要求 2、掌握集成逻辑门的逻辑功能。 3、掌握集成与非门的测试方法 所用实验设备或仪器 1、硬件：计算机 2、软件：Multisim 指导教师签字 日期 一、实验原理 TTL集成电路的输入端和输出端均为三极管结构，所以称作三极管、三极管逻辑电路（Transistor -Transistor Logic ）简称TTL电路。54 系列的TTL电路和74 系列的TTL电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。所不同的是54 系列比74 系列的工作温度范围更宽，电源允许的范围也更大。74 系列的工作环境温度规定为0—700C，电源电压工作范围为5V±5%V，而54 系列工作环境温度规定为-55—±1250C，电源电压工作范围为5V±10%V。 项目设计过程、步骤、代码、成果等 54H 与74H，54S 与74S 以及54LS 与74LS 系列的区别也仅在于工作环境温度与电源电压工作范围不同，就像54 系列和74 系列的区别那样。在不同系列的TTL 器件中，只要器件型号的后几位数码一样，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同。 TTL 集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广，特别对我们进行实验论证，选用TTL 电路比较合适。因此，本实训教材大多采用74LS(或74)系列TTL 集成电路，它的电源电压工作范围为5V±5%V，逻辑高电平为“1”时≥2.4V，低电平为“0”时≤0.4V。 它们的逻辑表达式分别为：

图1.1 分别是本次实验所用基本逻辑门电路的逻辑符号图。 图1.1 TTL 基本逻辑门电路 与门的逻辑功能为“有0 则0，全1 则1”；或门的逻辑功能为“有1则1，全0 则0”；非门的逻辑功能为输出与输入相反；与非门的逻辑功能为“有0 则1，全1 则0”；或非门的逻辑功能为“有1 则0，全0 则1”；异或门的逻辑功能为“不同则1，相同则0”。 二、实验内容及实验步骤 1、 利用与非门组成其他逻辑门电路 （1） 组成与门电路 将74LS00中任意两个与非门组成如下图所示的与门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。

VCC5VJ3VCC1Key = SpaceJ42U1A7403N3U2A7403N4X102.5 V 0Key = Space A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 0 0 1 （2） 组成或门电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ32U14A74LS00D3U15A74LS00DX122.5 V 5Key = SpaceJ410Key = SpaceU16A74LS00D4 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 1 （3） 组成非门电路

将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ3X132.5 V Key = Space2U1A74LS00D1J40Key = Space A 0 1 Y 1 0 （4） 组成异或门电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ31U14A74LS00D3U15AX132.5 V 5Key = SpaceU1A74LS00D6J420Key = Space74LS00D4U16A74LS00D A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0 （5） 组成同或门电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻

辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ313U2A74LS00D4U4AU5A74LS00D7X132.5 V Key = SpaceU1A74LS00D26J40Key = SpaceU3A74LS00D574LS00D A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 1 2、 （思考题）利用或非门组成其他逻辑门电路 （1） 组成与门电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ3174LS02D3U2A5J420Key = Space74LS02DU1A474LS02DU6A2.5 V X13Key = Space A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 0 0 1 （2） 组成或门电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。

VCC5VVCCJ31Key = SpaceU6A3J420Key = Space74LS02D74LS02DU1A4X132.5 V A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 1 （3） 组成非门电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ3X132.5 V Key = SpaceU1A274LS02D1J40Key = Space A 0 1 Y 1 0 （4） 组成异或电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。

VCC5VVCCJ31U3A674LS02DU1AJ420Key = Space74LS02D74LS02D474LS02DU6A3U2A574LS02DU4AX132.5 V 7Key = Space A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0 （5） 组成同或电路 将74LS00中任选三个与非门组成如下图所示的或门电路，输入端接逻辑电平开关，输出端接指示灯LED，拨动逻辑开关，观察指示灯LED的亮与灭，测试其逻辑功能，结果填入下表中。 VCC5VVCCJ33Key = SpaceU6A1U3A5J40Key = Space474LS02D74LS02D74LS02DU1A274LS02DU2A62.5 V X13 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 1 通过本次对试验一集成电路的逻辑功能测试的实训，我进一步掌握和巩固了电工电子技术课程中与、或、非门的作用及功能知识，也对电工电子技术的应用课程有了更多体会。通过实验实训，还学会了一些思考问题、解决问题的方法。总结如下： 1、 对逻辑方程式的化解不是很熟练，公式运用不熟练

项目总结 2、 对multisim软件的使用不熟练 3、设计过程中，设计速度太慢，不够仔细，认真 4、有些设计电路原理还不太理解，还需提高对multisim的应用设计认识 5、增强对电工电子技术课本知识的理解和对multisim理解及运用 6、提前了解操作、实现、设计，以更好的实现实训的效率