实验指导书：门电路功能测试​

​实验名称​

门电路功能测试

​实验目的​

1. 掌握基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）的逻辑功能。
2. 熟悉数字集成电路（如74系列芯片）的使用方法。
3. 学会使用数字电路实验箱、逻辑电平开关和LED指示灯进行逻辑功能测试。
4. 验证真值表，加深对逻辑门工作原理的理解。

​实验器材​

1. 数字电路实验箱（含电源、逻辑电平开关、LED指示灯）
2. 74系列集成芯片（如74LS08与门、74LS32或门、74LS04非门、74LS00与非门、74LS02或非门、74LS86异或门）
3. 连接导线若干
4. 万用表（可选）

​实验原理​

逻辑门是数字电路的基本组成单元，用于实现基本的逻辑运算。常见的逻辑门包括：

• ​与门（AND）​​：输出仅在所有输入为高电平时为高电平。
• ​或门（OR）​​：输出在任一输入为高电平时为高电平。
• ​非门（NOT）​​：输出与输入相反。
• ​与非门（NAND）​​：与门后接非门。
• ​或非门（NOR）​​：或门后接非门。
• ​异或门（XOR）​​：输出在输入不同时为高电平。

逻辑门的逻辑功能可通过真值表描述，本实验通过实验验证其功能是否符合理论预期。

​实验内容与步骤​

​1. 实验准备​

1. 检查实验箱电源是否正常，确保电压为+5V。
2. 熟悉实验箱的逻辑电平开关（输入）和LED指示灯（输出）的使用方法。
3. 选择待测试的逻辑门芯片（如74LS08与门），并正确插入实验箱的IC插座。

​2. 逻辑门功能测试​

以74LS08（与门）​为例，测试步骤如下：

1. 将芯片的Vcc（14脚）接+5V，GND（7脚）接地。
2. 选择两个输入端（如1A、1B）分别连接逻辑电平开关。
3. 将输出端（1Y）连接LED指示灯。
4. 按真值表改变输入组合（00、01、10、11），观察输出LED的状态（亮表示高电平1，灭表示低电平0）。
5. 记录实验结果，与理论真值表对比。

​其他逻辑门测试方法类似，更换相应芯片即可：​​

• ​或门（74LS32）​​
• ​非门（74LS04）​​
• ​与非门（74LS00）​​
• ​或非门（74LS02）​​
• ​异或门（74LS86）​​

​3. 实验数据记录​

​实验注意事项​

1. 芯片引脚需正确连接，避免电源反接导致损坏。
2. 插拔芯片时需断电操作，防止静电损坏。
3. 输入信号应稳定，避免悬空（未使用的输入端可接高电平或低电平）。
4. 若输出异常，检查接线是否正确，或更换芯片重新测试。

​实验报告要求​

1. 记录各逻辑门的测试数据，填写真值表。
2. 分析实验结果，讨论误差来源（如接触不良、芯片损坏等）。
3. 回答思考题：
   • 与非门和或非门如何用基本门电路实现？
   • 如果某个逻辑门输出不符合理论值，可能是什么原因？

​思考与拓展​

1. 尝试用与非门实现其他逻辑门（如非门、或门）。
2. 测试三输入与门、或门的逻辑功能。

​教师签字：_____________​
​实验日期：_____________​