简单逻辑电路【PPT课件】.ppt

简单逻辑电路,内容概要,引入: 数字化的现代生活,1、两种不同的信号,模拟信号:电压信号随时间是连续变化的,我们把它叫做模拟信号。(如音频电信号),数字信号:电压信号不连续变化的信号,叫数字信号,这两种信号有什么不一样？,模拟信号,处理模拟信号的电路叫做模拟电路,处理数字信号的电路叫做数字电路,数字信号,书,数字信号具有较强的干扰能力;处理起来方便;是计算机工作的基础,能更大范围传送信息;高速度、高保密、高保真等优点.,2. 数字化的引入: 在我们的生活中有许多对立的状态,比如电路的“通”与“断”,开关的“闭合”与”断开”, 灯泡的“亮”与“灭”,电势的“高”与“低”等,我们不妨规定其中一个为1状态,另一个为0状态那么这两个对立的状态就数字化了。 例如: 规定某个电路的“通”为1状态,“断“为0状态,该电路的”通”和“断” 这两种状态就数字化了. 高电势(5v)为1状态,低电势为0状态,可以分别用数字“”和“”来表示,这样我们就可以用“”和“”组成的一串数字来表示这个电信号了,所以这类信号被称为数字信号。,u,t,3. 逻辑电路 数字电路的基本单元是逻辑电路,逻辑电路得名:,逻辑电路中最基本的电路叫“门”电路,最基本的逻辑电路有“与”门、“或”门、和“非”门,门电路在工作时输入、输出端的电势通常只有两种状态:一种为高电势(比如5v),另一种为低电势(比如0v),电路工作好像处在一种“是”和“非”的判断之中,因此叫做逻辑电路.,一、“与”门,演示实验:探究灯泡的亮、灭与开关断和合的关系。,s1,s2,l,真值表:罗列各种控制条件和控制结果的表格。,输入a与输入b均是高电势时,输出z才是高电势的逻辑电路叫做“与”门。,灭,灭,灭,亮,规定闭合为“1”,断开“0”,灯亮“1”,灯灭“0”,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,s1和s2是控制条件,l是控制结果,“与”门逻辑示意图,逻辑式:z=ab,0v,0v,0v,a,b,z,下图中用电信号的方式标出了“与”门输入端a、b上的输入情况,请画出输出端z的电信号:,&,a,b,z,如图(a)所示是一个模拟 逻辑关系的电路,请利用与之相对应的门电路实现相同的功能,并完成(b)虚线框内的电路。,(a),&,例1:下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是:当放在保险箱前地板上的按钮开关s被脚踩下而闭合同时安装在保险箱里的光敏电阻r0被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。 试回答该报警器是用哪一种门电路, 并在电路的虚框内画出该门电路符号, r2与r0的大小关系如何？,r0在受光照时电阻应远小于r2,r0在未受光照时电阻应远大于r2,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,报警器使用“与”门的真值表,无光照时光敏电阻值大于1兆欧,有光照时一般仅为几千欧。,输入a与输入b中任一个或者两个都是高电势,输出z就为高电势的逻辑电路叫做“或”门。,灭,亮,亮,亮,逻辑式:z=a+b,二、“或”门,0v,0v,0v,下图中用电信号的方式标出了“或”门输入端a、b上的输入情况,请画出输出端z输出的电信号。,1,a,b,z,如图(a)所示是一个模拟 逻辑关系的电路,请利用与之相对应的门电路实现相同的功能,并完成(b)虚线框内的电路。,(a),0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,1,例2:下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态(即输入为逻辑1),那么输出也是逻辑1,发光二极管(报警灯)就发光。请你根据报警要求,在电路图的虚线框内画出门电路的符号,并完成该门电路的真值表。,“或”,输入a为高电势时输出z为低电势,输入a为低电势时输出z为高电势的逻辑电路叫做“非”门。,灭,亮,三、“非”门,“非”门逻辑示意图,下图中用电信号的方式标出了“非”门输入端a上的输入情况,请画出输出端z输出的电信号。,0v,例3:如图所示,由“非”门构成的一个简单光控制电路,其中r/为光敏电阻,光照时电阻变小,r为定值电阻,l为小灯泡,其工作原理是,当光敏电阻受光照时,小灯l (填“亮”或“灭”),此时输入电势为 (高或低),亮,低,练习1:如图所示,v是一个发光二极管,在ab两端加上一定电压,且a为高电势时,发光二极管会发光,关于电路的控制过程下列说法正确的是 ( ),a. 该电路控制功能相当于一个“或”门 b. 当s闭合时发光二极管发光。 c. 当s断开时发光二极管发光。 d. 以上说法均不正确,c,练习2:为一个保险柜的安全开启设计一个控制电路,要求当假设两个电键相当于保险柜的两把钥匙,分别由两个人保管,被控制电路是直接开启保险柜的开关,只有两个人同时合上电键时才能开启保险柜,请在图中,用正确的符号组合符合要求的电路。,&,z,b,a,练习3:如图是某种机器的冷却风扇的一个控制电路,当机器温度过时,接通触动继电器使风扇自动开启,或只有在开关闭合时风扇才启动工作,则图中x框内使用了门电路是 门。,或,练习4:由基本门电路组成的电路使小灯泡发光的图是( ),b,练习5:为节电,居民小区的楼道灯通常采用门电路控制,白天的时候,即使拍手发出声音,灯也不亮,但到了晚上,发出声音灯就亮了。并采用延时电路,使之亮了一段时间后熄灭。电路中有一个声控开关(如图)。 (1)完成下列表格,暗,有,亮,亮,无,灭,亮,有,灭,(2)画出应用什么门电路实现控制,其中r2为光敏电阻,受光照射电阻减小;r1为定值电阻;k为声控开关,&,(3)把天色信号设为a,声音信号设为b,电路中输入端高电势为1,低电势为0,则当天色明亮时,a的输入应为 ,有声音时输入应为 。按照选定的门电路对应的逻辑关系填好真值表。,0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,0,a,b,z,(4)白天时,r1、r2的关系是r1 r2 (填“大于”或“小于”),0,1,大于,作 业,1. 阅读教材 p.61 -p.77 2. 作业册: p.57-60 3. 辅导与训练: p.128 基础训练 p.131 a级,电热水器,提高练习:,如图所示是一种电热水器系统的设计,当水温低于某温度和接触器被水淹没时,会触动继电器而是电开始加热,试回答下列问题:,(1)输入端a的状态受元件x和y控制,试写出元件x和y名称。若水温上升,器件y的电阻值有何变化？试指出在什么情况下输入端a的状态是“1”(设高电势为1,低电势为0),&,x为可变电阻器,y为热敏电阻,水温上升时y阻值减小,温度较低时a为“1”,如图所示是一种电热水器系统的设计,当水温低于某温度和接触器被水淹没时,会触动继电器而是电开始加热,试回答下列问题:,(2)输入端b的状态受接触器和电阻器r控制,若整个接触器浸没在水中,输入端b的状态是什么？试简单解释为何将接触器放在盛水器内的高处。,&,若整个接触器浸没在水中,输入端b为高电势,如图所示是一种电热水器系统的设计,当水温低于某温度和接触器被水淹没时,会触动继电器而是电开始加热,试回答下列问题:,&,(3)电热器在什么情况下开始对水加热？,“与非”门,“或非”门,“与非”门的真值表,1,1,1,0,【知识拓展】用基本门电路通过各种组合方式不同的设计要求,从而构成各种组合逻辑电路。比如我们把一个“与”门的输出端接入一个“非”门的输入端,来研究它的输出情况.,0,0,0,1,“与或”门,0,0,0,1,1,1,1,1,动手实践(填表),动手实践(填表),不发光,z,动手实践(填表),不发光,不发光,z,动手实践(填表),不发光,不发光,不发光,z,动手实践(填表),不发光,不发光,不发光,发光,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,“与”门的真值表,z,动手实践(填表),z,动手实践(填表),发光,z,动手实践(填表),发光,发光,z,动手实践(填表),发光,发光,发光,z,动手实践(填表),发光,发光,发光,不发光,z,如图所示为一个由两个“与”门组成的集成块,它有8个引脚。编号“4”和“8”的脚是连接电源正、负极的,其余6个脚分别属于两个“与”门。现在要使两个“与”门组合后其逻辑功能符合下表所示的真值表,请将其中2个脚用线连接起来,并将a、b、c、z等字母标在各相应的编号旁。,a,b,c,例:洗衣机的脱水桶的电机是一个定时开关s1和一个桶盖控制的开关s2组成的,当定时开关s1合上时,只要打开桶盖,电机又被关闭。,(1)下列图中哪个电路图能满足上述要求,(2)根据以上罗列的控制条件和控制结果的情况,该门电路是 门电路.,(a),(b),(c),(d),例:如图所示电路中,要使发光二极管发光,某些开关必须闭合,某些开关必须断开。请完成反映这种控制条