技能训练1 门电路逻辑功能的测试

1.实践目标

（1）了解逻辑芯片逻辑功能验证的基本方法。

（2）了解万用表的基本使用方法。

2.测试方法

进行门电路逻辑功能的测试，首先要设计产生高、低电平的输入电路，如图1-19所示的电路可达到此目标。当开关SA打开时，输出端电压为0V；当开关闭合后，输出端电压为VDD。

我们可以选择任一逻辑门芯片进行逻辑功能的测试，这里选择四输入与非门芯片74LS20进行测试（若无74LS20芯片可用74HC20芯片代替。如果条件许可，可以一半学生用74LS20，一半学生用74HC20，两种芯片的区别请阅读本章的“课外阅读2”部分），测试使用“数电实验箱”，本书所涉及实践环境介绍见“附录D实践环境”。

图1-19 电平输入电路

测试芯片时只需选择一组与非门进行。如图1-20所示为74LS20逻辑功能测试电路，测试芯片前首先要连接好芯片的“电源”（14号脚）和“地”（7号脚），再把选中的与非门的输入端分别接到如图1-19所示的电平输入电路上或实验箱开关电路的输出插孔，与非门的输出端则利用发光二极管来指示状态。从图1-20可以看到，输出端经限流电阻接发光二极管的阳极，发光二极管的阴极接地。因此，当输出端为高电平时，发光二极管正向导通发光；当输出端为低电平时，发光二极管因正向压降太低而不亮。

图1-20 74LS20逻辑功能测试电路

3.测试数据

1）真值表

利用开关顺次改变输入端A1、B1、C1、D1的逻辑电平，把开关闭合视为逻辑“1”，把开关打开视为逻辑“0”，观察输出端所接发光二极管的状态。把发光二极管亮视为逻辑“1”，把发光二极管不亮视为逻辑“0”。将测试结果记入表1-6中。

按照与非门的逻辑关系推导一下，你的与非门是好的吗？

表1-6 与非门的真值表

2）输出电压的测量

使用万用表分别测量发光二极管亮时的输出端Y1的电压（即UOH）和发光二极管不亮时的输出端Y1的电压（即UOL），记录下来：UOH=____V；UOL=____V。