Pruebas funcionales de circuitos de compuerta

Función y prueba de la lógica del circuito de puerta

1. Propósito experimental

1. Familiarizado con las funciones lógicas de los circuitos de compuerta

2. Estar familiarizado con el uso de máquinas de aprendizaje de circuitos digitales y osciloscopios

2. Instrumentos y materiales experimentales

a) Osciloscopio de doble traza

b) Dispositivos

Puerta 74LS00 de dos entradas y cuatro NAND 2 piezas

74LS20 Puerta NAND dual de cuatro entradas 1 pieza

74LS86 Puerta XOR de cuatro entradas y dos 1 pieza

74LS04 Seis inversores 1 pieza

Tres. Requisitos de vista previa

1. Revise el principio de funcionamiento de los circuitos de compuerta y las expresiones lógicas correspondientes

2. Familiarícese con la ubicación de los cables de los circuitos integrados utilizados y los usos de cada cable

3. Comprenda cómo utilizar el osciloscopio de doble traza

4. Contenido del experimento

Antes del experimento, verifique si el suministro de energía de la máquina de aprendizaje es normal. Luego seleccione el circuito integrado para el experimento y conecte los cables de acuerdo con el diagrama de cableado experimental que diseñó. Preste especial atención al hecho de que los cables Vcc y de tierra no se pueden conectar incorrectamente. Una vez conectados los cables, el experimento solo se puede encender después de haber sido revisado por el instructor experimental.

1. Pruebe la función lógica del circuito de puerta NAND

(1). Elija una puerta NAND dual de cuatro entradas 74LS20, insértela en la placa de pruebas, conecte el terminal de entrada a S1~S4 (toma de entrada del interruptor de nivel) y conecte el terminal de salida a un diodo emisor de luz de visualización de nivel (cualquiera de D1~ D8), y prepare el circuito experimental usted mismo.

（2）． Configure el interruptor de nivel de acuerdo con la Tabla 1.1 y mida el voltaje y el estado lógico respectivamente.

Tabla 1.1

Entrada Salida

1 2 3 4 Y Voltaje (V)

H H H H

L H H H

L L H H

L L L H

L L L L

2. Prueba de función lógica de puerta XOR

(1). Elija un circuito de puerta de cuatro XOR y dos entradas 74LS86. Los terminales de entrada 1, 2, 4 y 5 están conectados al interruptor de nivel, y los terminales de salida A, B e Y están conectados al LED de visualización de nivel.

（2）． Configure el interruptor de nivel de acuerdo con la Tabla 1.2 y complete los resultados en la tabla.

Tabla 1.2

Entrada Salida

A B Y Y voltaje (V)

L L L L

H L L L

H H L L

H H H L

H H H H

L H L H

3． Relaciones lógicas de circuitos lógicos

(1) Elija una puerta NAND 74LS00 de 42 entradas, insértela en la placa de pruebas y prepare el circuito experimental usted mismo. Complete las relaciones lógicas de entrada y salida en la Tabla 1.3 y la Tabla 1.4 respectivamente.

Tabla 1.3

Entrada Salida

A B Y

L L

L H

H L

H H

Tabla 1.4

Entrada Salida

A B Y Z

L L

L H

H L

H H

(2). Escribe las expresiones lógicas para los dos circuitos anteriores.

4. Utilice puertas NAND para controlar la salida.

Seleccione una puerta NAND 74LS00 de 42 entradas, insértela en la placa de pruebas, conecte la entrada a cualquier interruptor de nivel y prepare usted mismo el circuito experimental. Utilice un osciloscopio para observar el efecto de control de S en el pulso de salida.

5. Informe del experimento

1. Complete el formulario y dibuje un diagrama lógico según los requisitos de cada paso.

2. Responda las preguntas:

(1) ¿Cómo juzgar si la función lógica del circuito de puerta es normal?

(2) Si una entrada de la puerta NAND está conectada a un pulso continuo, ¿en qué estado el otro terminal permite que pase el pulso? ¿En qué estado está prohibido pasar pulsos?

(3) La puerta XOR también se puede llamar puerta inversa controlable. ¿Por qué?