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高二物理选修3-1


简单的逻辑电路

一、现代信息传播的方式
模拟信号:
变化是连续的。

数字信号:
变化不连续,是“跳跃”的。 只有两个对立的状态: “有” 或者“没有”

二、门电路
㈠基本知识 1. 数字电路----处理数字信号的电路 2. 逻辑电路----具有逻辑功能的数字电路。 3.

最基本、最简单的逻辑电路----门电路 4. 门电路分为三种 “与” 门

“或” 门
“非” 门

㈡门电路简介: ? 门-------就是一种开关

? 门电路---------有一个(或多个)输入端,只
有一个输出端的开关电路。 (门电路是数字电路的基本单元) ? 门电路就像一扇门,当具备开门条件时,输 出端就有一个信号输出;反之,门关闭,就 有另一个信号输出。

1、“与”门
(1)“与”逻辑关系: 几个条件都满足后,该事 件才能发生的逻辑关系。
A & Y

“同时”的意思 条件
A B

结果

(2)“与”门: 具有“与”逻辑关系的电路
符号
B

开关接通定义为1, 断开定义为0,灯 泡亮为1,熄为0

202

“与”逻辑关系

2.“或”门
(1)“或”逻辑关系

几个条件中,只要有一个 条件得到满足,某事件就会发 生的逻辑关系。
(2)“或”门: 具有“或”逻辑关系的电路。
A

符号
B

≥1

Y

ks5u精品课件

3.“非”门
(1)“非”逻辑关系
输出状态和输入状态呈相反 的逻辑关系 (2)“非”门 具有“非”逻辑关系的电路
A

1

Y

符号

ks5u精品课件

“与”门

我们刚刚学习了“与”门、“或”门和“非”门的逻辑关系, 掌握了它们的表示符号。并通过电路说明了它们的控制条件和 控制结果 条件 结果

我们能不能将控制条件 “非”门 “或”门 和控制结果用表格表示 出来呢?
B
A

A

B

符号

A

&

Y

符号
B

≥1

Y

符号

A

1

Y

㈢真值表:

反映门电路输入、输出关系的表格。 (反映控制条件和控制结果的表格)

①有两个输入端的“与”门真值表

输入 A B 断 断 0 0 断 通 0 1 断 通 1 0 通 通 1 1

输出 Y 熄 0 熄 0 熄 0 亮 1

A B
A

&

Y

B

②“或”门真值表

输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1

输出 Y 0 1 1 1

A

符号
B

≥1

Y

③“非”门真值表
A
1 Y

输入 A 0 1

输出 Y 1 0

A C

三、集成门电路
将电子元件集成在一块硅片上 ------集成电路 将门电路集成在一块硅片上 ------集成门电路

三、集成门电路

如:4个有两个输入端的“与” 门组成的集成块。

ks5u精品课件

ks5u精品课件

三、集成门电路
如:由6个“非”门组成的集成块

●逻辑关系
条件
A B
结果


结果 条件
A
B Z
结果


结果
Z

条件
Z

A

结果

“与”逻辑关系

“或”逻辑关系

“非”逻辑关系

●真值表 与门
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y 0 0 0 1

或门
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y 0 1 1 1
输入 A 0 1

非门
输出 Y 1 0

●符号

A B

&

Y

A B

≥1

Y

A

1

Y

例题、如图,一个火警报警装置的逻辑电路图。 Rt是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时 电阻值很小,R是一个阻值较小的分压电阻。

(1)要做到低温时电铃不响,火警时产生高温, 电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件?
D R X A Rt P +5V

1

Y

电铃 0V

火警报警装置

例题、如图,一个火警报警装置的逻辑电路图。 Rt是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时 电阻值很小,R是一个阻值较小的分压电阻。

(2)为什么温度高时电铃会被接通?

D R X A Rt P

+5V

1

Y

电铃 0V

火警报警装置

例题、如图,一个火警报警装置的逻辑电路图。 Rt是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时 电阻值很小,R是一个阻值较小的分压电阻。

(3)为了提高该电路的灵敏度,即报警温度调 的稍底些,R的值应大一些还是小一些?
D R X A Rt P +5V

1

Y

电铃 0V

火警报警装置

练 习
1、 根据与门逻辑 关系,填写与门 真值表
输入A 输入B 输出Y
0 0 1 1 0 1 0 1

0 0

0
1

2、画出非门的工作波形图:

3、画出或门的工作波形图:

3、下图是一个或非门电路,如果两个输入端中 有一个输入的是高电平,另一个输入的是低 电平,那么它的输出端输出的是高电平还是 低电平?

低电平

4、由某门电路构成的一简单控制电路如图,其 中为光敏电阻,光照时电阻很小,R为变阻器, L为小灯泡。其工作情况是:当光敏电阻受到 光照时,小灯L不亮,不受光照时,小灯L亮。 ①请在电路中虚线框内画出该门电路符号;

②该门电路是 “非”门 。

A
R

1

Y

5.判断下列波形是什么“门”电路的数字信号(其中A或B表示输 入端,Y表示输出端)

“非”门

“与”门

“或”门

6、下列说法正确的是 ( A B ) A.所谓“门”就是一种开关,在一定条件 下允许信号通过,如果信号不满足条件,则 不允许通过 B.门电路是最基本的逻辑电路 C.各类门电路的逻辑关系相同 D.以上说法都不正确

7.①现代银行管理系统中都有自动取款机,请
你分析一下自动取款过程中的事件与条件,它们 体现了一种怎样的逻辑关系?
自动取款机取款需要

卡号



密码

②拨打1234567电话,体现了一种怎样的关系? ③新高考规定,要想被理想的大学录取,既需 要成绩好,还需要师生的评议好,这也体现了 怎样的逻辑关系? ④生活中还有哪些事件也是反映“与”的逻辑 关系

8、如图2-6-12所示,一个机要仓库有一扇很 大的电动仓库门,门上装有三把电动锁,三个机 要员各有一把锁的钥匙,只有三人同时转动自己 的钥匙(闭合自己的开关),才能通过一个继电器 把门打开.图中的S1、S2、S3是三个锁内的开关, J为继电器(图中未画电动机的电路),请在虚线 框内画出符合要求的可输入的门电路符号.

9、走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开 关,我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点 亮,那么设计的电路为( B )

A、“与”门电路 B、“或”门电路 C、“非”门电路 D、以上答案都有可能

10、下面是两个简单的门电路组成的逻辑电 路,请大家把真值表补充完整

A
B 1 Z

输入

输出

A
0 0 1
1

B
0 1 0
1

Z
0 0

1
0

作业 ⑴ 课堂作业
(问题与练习 ①②③ 直接做在书上)

⑵夹页。课后限时检测(二十七)

㈣ 晶体管门电路
①“与”门电路
A


R
Y

1

0 B

1

0

V

晶体管“与”门电路

预备知识一


R

V

预备知识二
A

V B

“与”门电路原 理 A
1


R

Y
V

0

“与”门电路原 理 A
1


R

Y
V

0

1

0

B

“与”门电路原 理 A
1


R

Y
V

0

1

0

B

“与”门电路原 理 A
1


R

Y
V

0

1

0

B

“与”门电路原 理 A
1


R

Y
V

0

1

0

B

“或”门电路原理
A B

Y

1

0

1

0

R

V

“或”门电路原理
A B

Y

1

0

1

0

R

V

“或”门电路原理
A B

Y

1

0

1

0

R

V

●逻辑关系
条件
A B
结果


结果 条件
A
B Z
结果


结果
Z

条件
Z

A

结果

“与”逻辑关系

“或”逻辑关系

“非”逻辑关系

●电路原理
A
1 0 B



R Y 1 V 0

A B R

Y

A C

V

晶体管“与”门电路

晶体管“或”门电路

“非”门电路


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