1）实验目的

（1）掌握门电路的逻辑功能及其测试方法。

（2）掌握常用逻辑门的变换方法。

（3）熟悉和掌握门控的基本概念。

2）实验内容

（1）测试与非门（74LS20）、与或非门（74LS51）以及异或门（74LS86）的逻辑功能。

（2）分别用与非门和或非门实现真值表如表4.2所示的逻辑函数，画出逻辑图，并验证它们的逻辑功能。可用TTL门或CMOS门，任选一种。

表4.2　逻辑函数真值表（Z1、Z2）

（3）用示波器观察与非门和或非门的封门条件和特点。观察异或门的控制特点，掌握门控的概念。

3）实验内容

（1）三种逻辑门功能测试电路示意图分别如图4.12（a）、（b）、（c）所示。首先分别按照电路连线（图中K1～K4为逻辑电平开关）；然后，分别按照下面三个表格的输入条件，测试电路的输出（发光二极管亮代表输出为“1”；发光二极管灭代表输出为“0”），并填入相应表格中。

图4.12　三种逻辑门功能测试电路

表4.3　74LS20逻辑功能

表4.4　74LS51逻辑功能

表4.5　74LS86逻辑功能

（2）首先写出Z1和Z2的最简与或式和最简或非式，用两次求反法求出它们的与非-与非式。画出逻辑图，按图接好实验电路，A、B、C接逻辑电平开关，Z1、Z2接发光二极管。测试结果，验证是否与给定真值表相符。

由表4.2给定的真值表，可写出表达式：

由表达式可画出如图4.13所示的卡诺图，可化简Z1、Z2的逻辑函数为：(www.daowen.com)

再将Z1、Z2按要求化简为与非-与非式。

图4.13　Z1、Z2的卡诺图

（3）测试电路图如图4.14（a）、（b）、（c），观察并画出波形图（CH1、CH2均置DC挡），完成图4.15。

图4.14　观察门控波形测试电路图

图4.15　观察门控波形图

4）实验设备

（1）双踪示波器（YB4320C）　　　　　　　　一台

（2）直流稳压电源（YB1732C2A）一台

（3）数字电路实验系统（SDS-Ⅵ）一台

（4）与非门74LS20（四输入端双与非门）、异或门74LS86（二输入端四异或门）及与或非门74LS51的管脚图如下：

图4.16　74LS20管脚排列图

图4.17　74LS86管脚排列图

图4.18　74LS51管脚排列图

5）思考题

（1）与门、或门的开关条件及特点是什么？异或门的控制特点是什么？

（2）在与或非门中如果有不用的与门，其输入端应如何处理？

（3）与或式变换为或与式的方法是什么？