1.TTL输出驱动CMOS输入
（1）当TTL电路驱动4000系列和HC系列CMOS时，如果电源电压V CC与V DD均为5 V时，从表3－1可以看出，TTL门的U OH不符合CMOS的U IH要求，为了很好地解决这个电平匹配问题，在TTL门电路的输出端外接一个上拉电阻R P，如图3－18所示，使TTL门电路的U OH≈5 V。如果CMOS的电源电压较高，则TTL电路需采用OC门，在其输出端接上拉电阻，如图3－19所示，上拉电阻的大小将影响其工作速度。或采用另一种方法用专用的CMOS接口电路（如CC4502、CC40109等），如图3－20所示。
表3－1 TTL的74LS系列和CMOS的4000、74HC系列的输入、输出高电平和低电平
图3－18 TTL驱动COMS采用外接上拉电阻
图3－19 TTL驱动COMS采用OC门
（2）当TTL电路驱动74HCT系列和74ACT系列的CMOS门电路时，因两类电路性能兼容，故可以直接相连，不需要外加元件和器件。
2.CMOS输出驱动TTL输入
74HC／74HCT系列CMOS和74LS系列TTL输入、输出高电平与低电平如表3－2所示。由表3－2可知，CMOS的输出电平同TTL的输入电平兼容。若CMOS电路的电源电压为＋5 V时，则两者可直接相连。当CMOS电源电压较高时，可采用专用的电平转换电路，如图3－20所示。
表3－2 74HC／74HCT系列CMOS和74LS系列TTL输入、输出高电平与低电平
图3－20 TTL驱动COMS采用专用的接口电路
知识链接
TTL门电路是基本逻辑单元，是构成各种TTL电路的基础，实际生产的TTL集成电路品种齐全、种类繁多、应用十分普遍。TTL器件型号由五部分组成，其符号和意义如表3－3所示。
表3－3 TTL器件型号组成的符号和意义
例如：
目前，我国TTL集成电路主要有CT54／74（普通）、T54／74H（高速）、CT54／74S（肖特基）、CT54／74LS（低功耗）四个系列国家标准的集成门电路。它们的主要性能指标如表3－4所示。由于CT54／74LS系列产品具有最佳的综合性能，因而得到广泛应用。
表3－4 TTL各系列集成门电路主要性能指标
在不同系列TTL门电路中，无论是哪一种系列，只要器件品名相同，那么器件功能就相同，只是性能不同。例如：7420、74H20、74S20、74LS20都是双4输入与非门（内部有两个4输入的与非门），都采用14条引脚双列直插式封装，而且，输入端、输出端、电源、地线的引脚位置也是相同的。
常用的CMOS产品有4000系列、74C××系列等，表3－5所示为4000系列CMOS器件型号组成符号及意义。
表3－5 4000系列CMOS器件型号组成符号及意义
74C××系列有普通74C××系列、高速74HC××／HCT××系列及先进的74AC××／ACT××系列。
先导案例解决
74LS04和CD4069所实现的逻辑功能是一样的，都表示六非门，74LS04是TTL电路，悬空相当于接1；而CD4069是CMOS电路，其特点是：功耗低、电源电压范围宽、抗干扰能力强、逻辑摆幅大、带负载能力强，但输入端不能悬空。74LS00和74LS03表示的都是四－2输入与非门，74LS00是普通TTL电路，输出端不能并接，而74LS03是四－2输入OC与非门，在使用过程中必须接上拉电阻和上拉电源。
任务训练
一、门电路功能测试
1.实验目的
（3）会测试74LS00、74LS02、74LS51、74LS86的逻辑功能。
2.实验器材
（1）74LS00 四－2输入与非门。
（2）74LS02 四－2输入或非门。
（3）74LS51 双2路3－3、2－2输入与或非门。
（4）74LS86 四－2输入异或门。
3.实验内容及步骤
1）与非门（74LS00）电路逻辑功能测试
（1）将芯片74LS00缺口朝左插入面包板。
（2）根据芯片引脚图3－21，按图3－22所示完成连线［首先将地线GND（V SS）脚接地，将V CC（V DD）接＋5 V］。
（3）输入端A、B接逻辑电平开关，输出端F接指示灯。根据表3－6进行测试，将结果记入表中，并写出逻辑表达式F＝________。
图3－21 74LS00 四－2输入与非门引脚
图3－22 与非门测试电路
表3－6 与非门测试结果
2）或非门（74LS02）电路逻辑功能测试
（1）将芯片74LS02缺口朝左插入面包板。
（2）根据芯片引脚图3－23，按图3－24所示完成连线［首先将地线GND（V SS）脚接地，将V CC（V DD）接＋5 V］。
图3－23 74LS02 四－2输入或非门引脚
图3－24 或非门测试电路
（3）输入端A、B接逻辑电平开关，输出端F接指示灯。根据表3－7进行测试，将结果记入表中，并写出逻辑表达式F＝________。(www.xing528.com)
表3－7 或非门测试结果
3）与或非门（74LS51）电路逻辑功能测试
（1）将芯片74LS51缺口朝左插入面包板。
（2）根据芯片引脚图3－25，按图3－26所示完成连线［首先将地线GND（V SS）脚接地，将V CC（V DD）接＋5 V］。
图3－25 74LS51 双2路3－3、2－2输入与或非门引脚
图3－26 与或非门测试电路
（3）输入端A、B、C、D接逻辑电平开关，输出端F接指示灯。根据表3－8进行测试，将结果记入表中，并写出逻辑表达式F＝________。
表3－8 与或非门测试结果
4）异或门（74LS86）电路逻辑功能测试
（1）将芯片74LS86缺口朝左插入面包板。
（2）根据芯片引脚图3－27，按图3－28所示完成连线［首先将地线GND（V SS）脚接地，将V CC（V DD）接＋5 V］。
图3－27 74LS86 四－2输入异或
门引脚
图3－28 异或门测试电路
（3）输入端A、B接逻辑电平开关，输出端F接指示灯。根据表3－9进行测试，将结果记入表中，并写出逻辑表达式F＝________。
表3－9 异或门测试结果
4.任务完成结论
（1）根据表3－6的测试结果可以看出与非门输入有“0”时，输出为_ __ __ _，输入全“1”时，输出为______。如果与非门改作非门用则多余输入端接_ __ __ __ __ _。
（2）根据表3－7的测试结果可以看出或非门输入有“1”时，输出为_ __ __ _，输入全“0”时，输出为______。如果或非门改作非门用则多余输入端接_ __ __ __ _。
（3）根据表3－8的测试结果可以看出与或非门输入AB或CD的与项为“1”时，输出为______，输入AB、CD的与项全为“0”时，输出为 ___ __ _。
（4）根据表3－9的测试结果可以看出异或门输入A，B相同时，输出为_ __ __ _，输入A，B不相同时，输出为______。如果异或门改作非门用，则多余输入端接_ __ __ __ _。
二、OC门和三态门逻辑功能测试
1.实验目的
（1）了解OC门和三态门的工作原理。
（2）会测试74LS03、74LS125的逻辑功能。
2.实验器材
（1）74LS03 四－2输入OC与非门引脚。
（2）74LS125 三态四总线驱动器。
（3）万用表、数字电路实验箱、导线（若干）。
3.实验内容及步骤
1）OC与非门（74LS03）电路逻辑功能测试
（1）将芯片74LS03缺口朝左插入面包板。
（2）根据芯片引脚图3－29，按图3－30所示完成连线［首先将地线GND（V SS）脚接地，将V CC（V DD）接＋5 V］。
图3－29 74LS03 四－2输入OC与非门引脚
图3－30 OC与非门测试电路
（3）输入端A、B、C、D接逻辑电平开关，上拉电源5 V，上拉电阻1 kΩ，输出端F接指示灯。根据表3－10进行测试，并将结果记入表中，并写出逻辑表达式F＝ 。
表3－10 OC与非门功能测试结果
2）三态门（74LS125）电路逻辑功能测试
（1）将芯片74LS125缺口朝左插入面包板。
（2）根据芯片引脚图3－31及表3－11的74LS125真值表，按图3－32所示完成连线［首先将地线GND（V SS）脚接地，将V CC（V DD）接＋5 V］。
图3－31 74LS125 三态四总线驱动器引脚
图3－32 三态门测试电路
表3－11 74LS125真值表
（3）输入端1A、2A、3A并接，接单次脉冲，使能端1C、2C、3C接逻辑电平开关，根据表3－12进行测试，按动单次脉冲，将结果记入表中，并写出逻辑表达式F＝ 。
表3－12 三态门功能测试结果
4.任务完成结论
（1）根据表3－11的测试结果可以看出多个OC与非门并接可以实现_ __ __ __ ___ __ _功能。
（2）根据表3－12的测试结果得三态门有_ __ __ __ __ __ ___ __ _三种工作状态，74LS125控制端为______________（高电平／低电平）输入与输出实现传输，控制端为______________（高电平／低电平）输出为高阻抗状态。
习题3.3
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