实训项目5 逻辑代数基础

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实训项目5 逻辑代数基础,5.1,实训概要,5.2 实训案例操作分析 -集成门电路功能测试,5.3 门电路逻辑功能及测试,1,5.1 实训概要,5.1.1实训总体要求,5.1.2 数字集成电路的分类,5.1.3 实训重点,5.1.4实训知识准备,5.1.5实训考核标准,2,5.1,实训概要,门电路是构成数字电路的基本单元。所谓“门”是指一种条件开关。在一定条件下他能允许信号通过，条件不满足时，信号就不能通过，因此称之为“门”。另外门电路的输出与输入之间存在着一定的逻辑关系。所以又叫逻辑门电路。最基本的逻辑门电路有“与”门、“或”门、“非”门三种，在实际中使用的是一些具有复合逻辑功能的门电路，最常见的是“与非”门。,3,5.1.1,实训总体要求,通过实训，要进一步理解常用集成门电路的工作原理；掌握常用,TTL,集成门（例如与非门、三态门）主要特性参数与使用方法；了解,CMOS,电路系列主要特性参数重点掌握各种逻辑门电路在速度、功能和干扰能力等方面的主要特点并掌握各种逻辑门电路系列主要参数的物理意义和数量级。,4,5.1.2,数字集成电路的分类,1、按内部有源器件的不同可分为,（1）双极型晶体管集成电路,（2）绝缘栅场效应管集成电路或称金属一氧化物半导体MOS集成电路。,2,、按其集成度的大小可分为,（1）小规模集成（SSI）:内含10100个元件（1020个等效门）；,（2）中规模集成（MSI）:内含1001000个元件（20100个等效门）；,（3）大规模集成（LSI）：内含1000100000个元件（1001000个等效门）；,（4）超大规模集成（VLSI）：内含以上100000个元件（1000个等效门）时。,5,5.1.3,实训重点,1、COMS门电路和TTL门电路的功能测试方法；,2、门电路多余输入端的处理方法；,3、常用实训仪器的使用方法；,6,5.1.4,实训知识准备,1、认真复习各种门电路的工作原理,及相应的逻辑表达式,；,2、掌握与非门、三态门电路的功能及特点；,3、学习SR8（或其它型号）双踪示波器的工作原理和使用方法；,4、熟悉BS303-4型（或其它型号）数字电路实训箱的工作原理和使用方法；,7,5.1.5,实训考核标准,1.掌握COMS门电路和TTL门电路的功能测试方法；,2.掌握COMS门电路和TTL门电路在使用上的区别；,3.掌握SR8（或其它型号）双踪示波器、BS303-4型（或其它型号）数字电路实训箱的工作原理和使用方法。,8,5.2.1案例题目 集成门电路功能测试,5.2.2实训目的,5.2.3实训原理,5.2.4实训仪器和设备,5.2.5实训内容和步骤,5.2.6实训思考题,5.2.7实训注意事项,5.2.8实训报告要求,5.2 实训案例操作分析,9,5.2.1案例题目,集成门电路功能测试,5.2.2,实训目的,学习双踪示波器及数字电路实训箱的使用方法；,学习COMS门电路和TTL门电路功能的测试方法；,学习门电路多余输入端的处理方法；,学习实训数据的分析处理方法；,10,5.2.3,实训原理,与非门、,或非门,是构成数字电路的基本单元。它也可看作是一种条件开关。在一定条件下它能允许信号通过，条件不满足时，信号就不能通过。门电路的输出与输入之间存在着一定的逻辑关系。所以又叫逻辑门电路。最基本的逻辑门电路有“与”门、“或”门、“非”门三种，在这里我们通过一片与非门和一片,或非门输入端的逻辑开关的变化控制输出端发光二极管的亮与暗来反映电路的逻辑关系,。,11,5.2.4,实训仪器和设备,S303-4型（或其它型号）数字电路实训箱一只；,SR8（或其它型号）双踪示波器一只；,直流稳压电源一台,CC4011 四二输入与非门 1片,74LS02,四二输入或非门,1,片,12,5.2.5,实训内容和步骤,1、实训内容,将COMS与非门CC4011、TTL或非门74LS02分别按图5-2-1连接输入端分别接逻辑开关，输出端分别接发光二极管。,图 5-2-1 与非门和或非门接线电路,13,2、实训步骤,（1）改变输入状态的高、低电平，观察发光二极管的亮灭，并将输出的状态填入表3-1中；,（2）将A输入端分别接地、电源端、悬空、与B端并接，观察B端输入信号分别为高、低电平时相应输出端的状态，并将输出的状态填入表3-2中；,14,表5-2-1,表5-2-2,15,5.2.6,实训思考题,COMS门电路与TTL门电路有什么区别？,若用与或非门实现AB+CD功能，多余输入端应如何处理？,16,5.2.7,实训注意事项,正确使用数字电路实训箱；,要正确使用双踪示波器一只；,要正确使用直流稳压电；,在实训过程中要遵守实训规则，注意人身安全，避免设备的损坏；,17,5.2.8,实训报告要求,实训报告要包含以下内容,实训名称：,实训目的：请参阅5.2.2,实训原理：简单说明原理，并附上实训电路图，请参阅5.2.3。,实训仪器、仪表、设备：请在实训时记录下各仪器、仪表的名称、型号、规格、数量和备注等；,实训内容和步骤：,请参阅5.2.5, 简略叙述完成实训的关键步骤，分析比较实训结果，写出实训结论；,实训思考题：通过实训过程，并结合教材相关内容进行回答；,实训注意事项：请参阅5.2.7有关注意事项。,18,5.3.1实训目的,5.3.2实训原理,5.3.3实训仪器和设备,5.3.4实训内容和步骤,5.3.5实训思考题,5.3.6实训注意事项,5.3.7实训报告要求,5.3,门电路逻辑功能及测试,19,5.3.1,实训目的,熟悉门电路逻辑功能,熟悉数字电路学习机的使用方法。,熟悉,双踪示波器的使用方法；,掌握与非门、三态门、异或门电路的逻辑功能及其特点；,20,5.3.2,实训原理,与门是具有两个及两个以上输入端和一个输出端的逻辑电路。其输入和输出之间的逻辑是：当且仅当所有输入信号均为1时，输出信号才为“1”，否则，输出信号为0。与门就像一个电路中两个（或n个）串联的开关，只有两个（或n个）开关同时合上时电路才会通，电路中的电灯才会亮，否则电路中的电灯就不会亮。,21,或门是具有两个及两个以上输入端和一个输出端的逻辑电路。它输入和输出之间的逻辑是：当输入信号中有一个或一个以上为1时，输出信号就为1；只有当所有输入信号均为0时，输出信号才为0。或门就像一个电路中两个（或n个）并联的开关，只要有任意一个开关合上电路就会通，电路中的电灯就会亮，只有所有的开关均断开电路中的电灯才不会亮。,非门又称反相器。它的逻辑关系是：输出逻辑对输入逻辑信号取反。其它各种复合逻辑门电路均可由上述三种基本逻辑门电路之间的不同组合构成。,22,5.3.3,实训仪器和设备,S303-4型（或其它型号）数字电路实训箱一只；,SR8（或其它型号）双踪示波器一只；,UT-52万用表一只；,直流稳压电源一台,74LS00 二输入端四与非门 2片 ；,74LS86 二输入端四异或门 1片；,23,5.3.4,实训内容和步骤,1,、测试门电路逻辑功能。,图,5,-,3,-,1 74LS00,二输入端四与非门,24,（1）、选用双四输入与非门74LS20一只，插入,BS303-4型数字电路,实训板中，按图5-3-1接线，输入端接K1K4（电平开关输出插口）四个开关，输出端接电平显示发光二极管（L1L16任意一个）,（2）,、将电平开关按表5-3-1置位，分别测量输出电压及逻辑状态记入表5-3-1中。,表5-3-1,25,2,、测试异或门（,74LS86,）的逻辑功能。,图,5-3-2,异或门逻辑功能的测试,26,（1）,选二输入四异或门电路74LS86，按图332接线，输入端1、2、4、5接电平开关，输出端A、B、Y、接电平显示发光二极管。,（2）将电平开关按表,5-3-2,的状态置位，并将测试结果填入表,5-3-2,中,。,表5-3-2,27,3、测试,逻辑电路的逻辑关系,用二片,74LS00,按图,5-3-3,接线，输入接电平开关，使之按表,5-3-3,变化，输出端,Y,、接电平显示发光二极管。并将输入、输出关系分别填入表,5-3-3,中。,图,5-3-3,逻辑电路的逻辑关系的测试,28,表5-3-3,29,5.3.5,实训思考题,试用与非门组成异或门电路并测试验证。,异或门表达式转化为与非门表达式。,画出逻辑电路图。,测试并填入表（电路和相应的表格自己设计）,30,5.3.6,实训注意事项,要正确使用数字电路实训箱；,要正确使用双踪示波器一只；要正确使用直流稳压电；,要学会正确地处理门电路中多余的引脚；,在实训过程中要遵守实训规则，注意人身安全，避免设备的损坏；,31,5.3.7,实训报告要求,实训报告要包含以下内容:,实训名称：,实训目的：请结合5.5.2简述；,实训原理：简单说明原理，并附上实训电路图，请参阅5.3.3。,实训仪器、仪表、设备：请在实训时记录下各仪器、仪表的名称、型号、规格、数量和备注等；,实训内容和步骤：,请参阅5.5.5, 简略叙述完成实训的关键步骤，分析比较实训结果，写出实训结论；,实训思考题：通过实训过程，并结合教材相关内容进行回答；,实训注意事项：请参阅5.5.6有关注意事项。,32,