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实验一 门电路的逻辑功能验证及逻辑变换
一、实验目的
1. 掌握基本逻辑门的逻辑功能
2. 常用74LS系列门电路芯片的引脚分布 3. 熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法 4. 掌握仿真软件Multisim的基础使用方法 二、芯片列表
74LS00、74LS04、74LS20 三、实验原理
74LS04、74LS00、74LS20的引脚图分别如图1、图2、图3所示，其功能表如表1、表和表3所示。
Vcc14A613Y612A511Y510A49Y481A12Y13A24Y25A36Y37GND
表1 74LS04功能表
Input Output 0 1
1 0
表2 74LS00功能表
图1 74LS04引脚图
Vcc14B413A412Y411B310A39Y38Inputs A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Output Y 1 1 1 0 1A12B13Y14A25B26Y27GND
图 2 74LS00引脚图
四、实验过程
1. 基本门电路的逻辑变换
用与非门实现下列门电路，写出逻辑表达式，画出逻辑电路图，并在Multisim软件上进行验证。
① 或门：F?A?B ② 与门：F?A?B ③ 与或门: F?AB?CD
④ 异或门：F?A?B
1）或门：F?A?B
F?A?B用与非门实现的逻辑表达式如(1)式所示。
F?A?B?A?B?AB （1）
由(1)式的逻辑表达式，F?A?B的真值表如表4所示，其中，A，B表示输入信号，F表示输出信号。
根据F?A?B?AB的逻辑表达式，其逻辑电路图如图4所示。
图4 F?A?B用与非实现的逻辑图
根据图4所示所示的逻辑图，在Multisim环境下搭接电路图如图5所示，在图5所示的电路中，指示灯A和B用于指示输入的逻辑电平，指示灯F用于指示输出的逻辑电平。
图5 F?A?B在Multisim下的实际电路图
在图5所示的电路中，指示灯灭表示低电平，指示灯亮表示高电平。当A，B输入不同的电平时，其仿真结果如图6所示。图6所对应的输入输出结果如表4所示。
图6 F?A?B的仿真结果图
由图6和表5的测试结果可知，F?A?B用与非门实现的测量结果与表4
的真值表完全一致，说明图5所示的逻辑变换完全正确。 2）与门：F?A?B
F?A?B用与非门实现的逻辑表达式如(2)式所示。
（2）
由(2)式的逻辑表达式，F?A?B的真值表如表6所示，其中，A，B表示输入信号，F表示输出信号。 根据
图7 F?A?B用与非实现的逻辑图
的逻辑表达式，其逻辑电路图如图7所示。
根据图7所示所示的逻辑图，在Multisim环境下搭接电路图如图8所示，在图8所示的电路中，指示灯A和B用于指示输入的逻辑电平，指示灯F用于指示输出的逻辑电平。