实验一：门电路功能测试及组合逻辑电路设计一．实验目的：（1）掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法。（2）掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。二．实验仪器设备与主要器件数字电路实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；数字万用表一个；74LS00（四2输入与非门一片）；74LS10（三3输入与非门一片）；74LS20（二4输入与非门一片）。三．实验原理与非门当输入均为高电平时，输出低电平；当输入有低电平时，输出为高电平。测试门电路的逻辑功能有静态测试和动态测试。静态测试时，门电路输入端加固定高低电平，用示波器，万用表或发光二极管测出门电路的输出响应。动态测试时，门电路的一端加脉冲信号，用示波器可观察输入波形和输出波形的同步关系。四．实验内容及结果1.对74LS00进行功能测试，按图2-1-2实现静态测试，测试结果与表2-1-2对照，说明测试的门电路功能是否正确；按图2-1-4实现动态测试，画出输入和输出的同步波形图，并说明实验所得的波形是否符合逻辑功能。（1）静态测试真值表如下：静态测试仿真电路图：（2）动态测试仿真电路图：K=1:K=0:2.分析测试图2-1-8所示电路的逻辑功能，将测试结果填入2-1-4的F列中，并写出逻辑表达式。仿真电路如图：真值表如下：3.设计一个控制楼梯电灯的开关控制器。设楼上楼下各装一个开关，要求两开关均可分别控制楼梯间的一个电灯。设楼上开关用K1表示，楼下开关用K2表示，1表示开关闭合，0表示开关断开；楼梯电灯的状态用Y表示，1表示亮，0表示灭，则开关和电灯的控制关系可参考表2-1-5所示的真值表。写出逻辑表达式，画出逻辑电路并接线调试，观察输出状态是否正确。逻辑表达式为：真值表如下：仿真电路图如图：4.设计一个邮件优先级区分器。共有A，B，C三类邮件，A类优先级最高，B类次之，C类最低。邮件到达时，其对应的指示灯亮，提醒工作人员及时处理。当不同类的邮件同时到达时，优先级高的邮件其对应的指示灯亮，工作人员先做处理，优先级低的一次等候处理。按组合逻辑电路的设计步骤设计完成此功能的电路，然后看图接线调试。设输入高电平代表邮件到达，输出端驱动发光二级管指示。（1）进行逻辑抽象：A类优先级最高，B类次之，C类最低。当A类邮件到达时X灯亮，当B类邮件到达时Y灯亮，当C类邮件到达时，Z灯亮，输入高电平代表邮件到达。（2）写出逻辑函数式：，，（3）列出真值表如下：（4）仿真电路图如图：五．实验中遇到的问题及解决方案在做门电路功能测试实验的动态测试中，由于函数发生器本身有误差，输出的不是严格的矩形脉冲，所以在示波器上显示的也不是严格的矩形脉冲波形。这是实验仪器造成的偏差，不属于人为控制范围。
