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导入新课 数字化现代生活 集成门电路 第二章 恒定电流 第十节第十节 简单的逻辑电路简单的逻辑电路 通过实验，理解“与”“或”和“非”逻辑电路 中结果与条件的逻辑关系。 初步了解简单的逻辑电路及表示符号。 1.知识与能力 知道真值表，会用真值表来表示一些简单 的逻辑关系。 教学目标 通过简单的逻辑电路的设计，体会逻辑电 路在现实生活中的意义。 2.过程与方法 3.情感态度与价值观 培养学生探究实验的热情，并引领提高其 理论与实践相结合的能力。 初步了解集成电路。关注我国集成电路以 及元器件研究的发展情况。 教学重难点 重点： 理解“与”“或”和“非”逻辑电路中结果与条件 的逻辑关系。 学会设计简单的逻辑单路。 知道真值表，会用真值表来表示一些简单的逻 辑关系。 难点： 学会设计简单的逻辑电路。 知识导航 1. 1.“ “与与” ”门门 2. 2.“ “或或” ”门门 3. 3.“ “非非” ”门门 1. 1.“ “与与” ”门门 以数字信息为特征的现代信息技术在迅猛发展 ，计算机、数码相机、移动电话、数字电视等与数 字信息相关的电子产品，已经进入我们的生活。数 字信息在变化中只有两个对立的状态：“有”，或者 “没有”。 模拟信息数字信息 处理数字信息的电路叫做数字电路，数字 电路主要研究电路的逻辑功能。现在我们学习 数字电路中最基本的逻辑电路门电路。 下面我们通过电路图来介绍一下“与”门， 结合电路图，让你更容易理解。 定义 ： 所谓“门”，就是一种开关，在一定条件 下它允许信号通过；如果条件不满足， 信号就被阻挡在“门”外。 “与”逻辑电路 左图中，两个开关A 、B串联起来控制同一个 灯泡L，显然，只有A“ 与”B同时闭合时，灯L 才会亮。在这个事件中 ，A、B闭合是条件，灯 L亮是结果如果一个事件 的几个条件都满足后， 该事件才能发生，我们 把这种关系叫做“与”逻 辑关系。 条件 结果 L A B 某单位财务室为了安全 ，规定不准一个人单独进入 。为此，在门上以图中的方 式安装了两把锁。只有甲与 乙两人同时打开各自的锁时 ，们才打开。它体现了“与” 的逻辑关系。 谈谈看，生活中还有哪 些事例体现了“与”逻辑关系 。 财务室 生活中的“与” 逻辑电路 具有“与”逻辑关系的电路称为“与” 门电路，简称“与”门。 “与”门： 一个开关有通、断两种情况，下图中两个 开关的通、断组合起来就有4中情况，我们把这 4种情况以及每种情况灯泡的亮熄都列在表1中 。 条件 结果 L A B 用数学语言描述表1中的关系，就是：把 开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1 ，熄为0。 在把这种描述制成表2，表2就用数字表示 了各种控制条件和控制结果，这种表格称为真 值表。表2就是具有两个输入端的“与”门真值 表。 下面我们画出表1和表2，你可以对照一下 ，然后以此为例画出思考中的真值表。 表1：上图的各种情况 条件结结果 开关A开关B灯泡L 断断熄 断通熄 通断熄 通通亮 输输入输输出 ABY 000 010 100 111 表2：“与”门的真值表 “与”门的符号。矩形中的 “&”在英语中代表“and”，具有“ 与”的意思。它象征着：只有A与 B两个输入端都是1时，输出端才 是1. & A B Y 实验现象 晶体管“与”门电路 A B Y R V 1 0 1 0 下图中，两个开关A、B并联，控制同一灯泡 Y，在这个电路中，A“或”B闭合时，灯Y就亮。 像本例这样：如果几个条件中，只要有一个条件 得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或” 逻辑关系。 2. 2.“ “或或” ”门门 Y 条件 A B 结果 “或”逻辑电路 某寝室的4名同学每人都配了一把门钥匙， 各人都可以用自己的钥匙单独开门，它体现了“ 或”逻辑关系。 谈谈看，生活中还有哪些事例体现了“或” 逻辑关系。 具有“或”逻辑关系的电路称为“或” 门电路，简称“或”门。 “或”门： 我们把下图中开关A、B的四种可能组合以及 灯泡亮熄的情况列成表3，表3排列了该电路的控 制条件和控制结果的全部关系。 用1表示开关接通、0表示断开，用1表示灯 泡亮、0表示灯泡熄，根据表3制成表4。表4就是 反应“或”门输入、输出关系的真值表。 Y 条件 A B 结果 表3：上图的各种情况 条件结结果 开关A开关B灯泡L 断断熄 断通亮 通断亮 通通亮 输输入输输出 ABY 000 011 101 111 表4：“或”门的真值表 A B Y “或”门的符号。矩形中的“ ” 象征着：当1个或多于1个输入 端为1时，输出端就是1。 晶体管“或”门电路 A B Y R 1 0 V 实验现象 在下图的电路中，我们沿用以上讨论“与”门 和“或”门时的研究方法：开关闭合时为1、断开 为0，灯泡亮为1、熄为0。开关通断是控制的条 件，即输入；灯泡亮熄是控制的结果，即输出 。 3.“非非”门门 结果 条件 A Y “非”逻辑电路 通过实验很容易发现：当开关闭合而输入 为1时，灯泡熄灭，输出为0；当开关断开而输 入为0时，灯泡点亮，输出为1。像这样输出状 态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑 关系。 具有“非”逻辑关系的电路称为“非” 门电路，简称“非”门。 “非”门： 输输入输输出 AY 01 10 表5：“非”门的真值表 “非”门的符号。矩形右侧的 小圆可以看做数字“0”，它与矩形 中的数字“1”象征着：输入端为1 时输出端是0。 1 A B Y 课堂小结 1. 1.“ “与与” ”门门 处理数字信息的电路叫做数字电路，数字 电路主要研究电路的逻辑功能。现在我们学习 数字电路中最基本的逻辑电路门电路。 定义：所谓“门”，就是一种开关，在一定条件 下它允许信号通过；如果条件不满足， 信号就被阻挡在“门”外。 具有“与”逻辑关系的电路称为“与” 门电路，简称“与”门。 “与”门： 输输入输输出 ABY 000 010 100 111 “与”门的真值表 & A B Y 符号 ： 2 2. .“ “或或” ”门门 如果几个条件中，只要有一个条件得到满足， 某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系。 具有“或”逻辑关系的电路称为“或” 门电路，简称“或”门。 “或”门： 输输入输输出 ABY 000 011 101 111 “或”门的真值表 A B Y 符号： 3. 3.“ “非非” ”门门 输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做 “非”逻辑关系。 具有“非”逻辑关系的电路称为“非” 门电路，简称“非”门。 “非”门： 输输入输输出 AY 01 10 “非”门的真值表 符号： 1 A B Y 课堂练习 1与门的输入端输入信号为何时，输出端输 出“1” （ ） A0 0 B0 1 C1 0 D1 1 D 2数字信号和模拟信号的不同之处是 （ ） A.数字信号在大小上不连续，时间上连续 ，而模拟信号则相反 B.数字信号在大小上连续，时间上不连续， 而模拟信号则相反 C.数字信号在大小和时间上均不连续，而模 拟信号则相反 D.数字信号在大小和时间上均连续，而模拟 信号则相反 C 3如图是一个三输入端复合门电路，当输入 为1 0 1时，输出为 （填“0”或“1”）。 4与非门可以改装成一个非门，方法为只 用一个输入端如A端，而另一个输入端B端输入稳 定信号，则为把与非门改装成非门，B端应始终输 入 （填“0”或“1”） 1 1 5.如图为逻辑电路图及其真值表，此逻 辑电路为 门电路，在真值表中X处的 逻辑值为 。 输入输出 ABZ 000 011 10X 111 或 1 6逻辑电路的信号有两种状态：一是高 位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用 “0”表示。关于这里的“1”和“0”下列说法正确的 是（ ） A“1”表示电压为1V，“0”表示电压为0V B“1”表示电压为大于或等于1V，“0”表示 电压一定为0V C“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值 ，不表示具体的数字 D“1”表示该点与电源的正极相连，“0”表 示该点与电源的负极相连 C 高考链接 如图所示为两个非门和一个或门组成的复 合门电路，请在下表中填写该门电路的真值表。 A B Y 输入输出 ABY 输入输出 ABY 001 011 101 110 解答： 问题与练习 1.答：（1）如图2-19甲所示，（2）如图2- 19乙所示。 UY t0 图2-19 甲 2.答：如图2-20所示。 说明：解决这类实际问题，需要根据实际问题 中的信息，抽象出逻辑关系后，选择能实现该逻辑 关系的电路。必要时还应考