1、“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”實驗五實驗五 三態(tài)門特性研究和典型應用三態(tài)門特性研究和典型應用 一、實驗目的一、實驗目的1.測試三態(tài)門的三態(tài)輸出，深刻理解三態(tài)門的第三態(tài)輸出特性，學會正確使用三態(tài)門。2.掌握三態(tài)門的典型應用，熟悉三態(tài)門輸出控制和構(gòu)成總線的應用。分別用三態(tài)門和用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成單向數(shù)據(jù)總線，并測試分析研究對比。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”二、實驗器件、設(shè)備和儀器二、實驗器件、設(shè)備和儀器1. 4雙輸入與非門74LS00 1片2. 4三態(tài)輸出緩沖器74LS125 1片3. 4異或門74LS86 1片4. 雙4選

2、1數(shù)據(jù)選擇器74LS153 1片5. 數(shù)字萬用表UT56 1臺6. TDS4數(shù)字系統(tǒng)綜合實驗平臺 1臺7. PC機（數(shù)字信號顯示儀）1臺“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”芯片引腳圖芯片引腳圖“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”74LS153引腳圖引腳圖“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容1.三態(tài)門邏輯特性測試三態(tài)門邏輯特性測試74LS125三態(tài)門的輸出負載為74LS00一個與非門輸入端。74LS00同一個與非門的另一個輸入端接低低電平電平，測試74LS125三態(tài)門三態(tài)輸出、

3、高電平輸出、低電平輸出的電壓值。同時測試74LS125三態(tài)輸出時74LS00輸出值。測試電路圖及數(shù)據(jù)表格如下頁所示。74LS125三態(tài)門的輸出負載為74LS00一個與非門輸入端。74LS00同一個與非門的另一個輸入端接高高電平電平，測試74LS125三態(tài)門三態(tài)輸出、高電平輸出、低電平輸出的電壓值。同時測試74LS125三態(tài)輸出時74LS00輸出值。測試電路圖及數(shù)據(jù)表格如下頁所示。測試電路圖及數(shù)據(jù)表格如下頁所示。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。” CBAY（V） F （V）LLLLLHLHLLHHHLLHLHHHLHHH三態(tài)門負載測試電路圖三態(tài)門負載測試電路圖負

4、載測試數(shù)據(jù)表格負載測試數(shù)據(jù)表格注：注：L=？V H=？V提示（深刻領(lǐng)會三態(tài)門的特性）提示（深刻領(lǐng)會三態(tài)門的特性）F F和和Y Y要求用萬用表測出具體電壓值。要求用萬用表測出具體電壓值。對Y測試結(jié)果要進行多于或等于兩次的測量。測試數(shù)據(jù)首先要進行分析，在確定測試數(shù)據(jù)符合芯片邏輯功能，再記錄。不正確要查原因。根據(jù)測試結(jié)果分析總結(jié)當三態(tài)門處于高阻態(tài)時輸入電平值A(chǔ)對輸出值F是否有影響？特別要注意當三態(tài)緩沖器處在高阻態(tài)時，其輸出電壓Y值大小受與非門輸入端B點電壓值的變化的規(guī)律影響。通過對三態(tài)門的空載和負載測試，驗證三態(tài)門處在高阻態(tài)時輸出電壓Y值受外電路影響的特性。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來

5、終覺淺，絕知此事要躬行。”2. 三態(tài)緩沖器實現(xiàn)信號單向三路總線傳輸三態(tài)緩沖器實現(xiàn)信號單向三路總線傳輸畫出用74LS125芯片構(gòu)成如下邏輯電路圖的實驗接線圖，根據(jù)實驗接線圖組裝三路輸入信號經(jīng)一根總線傳送的單向公共總線邏輯電路，并進行測試分析。 測試分析要求測試分析要求：輸入信號A和B由數(shù)字系統(tǒng)綜合實驗平臺的邏輯電平信號源提供：其中 A0V，B5V。輸入信號C由綜合實驗平臺的固定頻率時鐘源提供：C為0.1MHz方波 。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”總線中三態(tài)門的三個控制信號ENAENC由學生自行編輯，通過TDS-4 型 數(shù)字系統(tǒng)綜合實驗平臺上的可編輯數(shù)字波形發(fā)

6、生器編輯實現(xiàn) ，將控制信號ENAENC按照下圖所示的時序進行編輯。提示：用可編輯數(shù)字波形發(fā)生器編輯實驗需要的控制信號ENAENC時，選擇頻率為50KHz（僅供參考，可根據(jù)測試效果選擇合適的頻率）。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。” 用數(shù)字信號顯示儀同時觀察和記錄三態(tài)緩沖器實現(xiàn)信號單向三路總線傳輸電路的輸入信號A、B、C，三態(tài)門的三個控制信號ENAENC和總線輸出信號Y。根據(jù)數(shù)字信號顯示儀顯示出的輸入信號、控制信號和輸出信號，詳細分析總結(jié)單向三路總線傳輸電路的“總線”結(jié)構(gòu)原理、工作特點以及工作注意事項。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要

7、躬行。”3. 測試驗證數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能測試驗證數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能采用動態(tài)測試方法動態(tài)測試方法測試74LS153 中一個4選1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能。測試驗證步驟： 4個數(shù)據(jù)輸入引腳D3D0分別接實驗臺上的2MHz、1MHz、500kHz、l00kHz脈沖源。使能端ST電平和地址輸入端B、A信號可由編輯數(shù)字波形發(fā)生器編輯產(chǎn)生8種不同的組合(選擇頻率為50KHz)，。用數(shù)字信號顯示儀同時觀察、記錄和分析數(shù)據(jù)選擇器輸入、使能端ST電平和地址輸入端B、A信號與輸出波形邏輯關(guān)系，分析判斷集成芯片是否具有4選1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能。思考：使用4選1數(shù)據(jù)選擇器是否也能實現(xiàn)單向四總線功能？能否實現(xiàn)雙向總線功能？“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”四、實驗預習要求四、實驗預習要求 1. 結(jié)合本次實驗內(nèi)容中的三態(tài)門負載測試電路圖及數(shù)據(jù)記錄表格，分析該項實驗測試的目的。2.復習三態(tài)門的功能、特性和應用三態(tài)緩沖器實現(xiàn)單向總線傳輸和雙向總線傳輸?shù)倪壿嬰娐贰?.查看74LS125芯片的引腳圖，畫出實驗內(nèi)容2中實現(xiàn)三路輸入信號經(jīng)一根總線傳送的實驗接線圖。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”五、問題回答五、問題回答1三態(tài)輸出門電路輸出的三個狀態(tài)是什么？對74LS125器件，其控制使能信號0時，輸