2019_2020学年高中物理第2章电路第6节走进门电路第7节了解集成电路学案粤教版.docx

第六节 走进门电路 第七节 了解集成电路学习目标1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号2.通过实验理解与、或和非门电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的逻辑关系(重点、难点)3.初步了解集成电路的作用及发展情况4.通过简单的逻辑电路的设计，体现现实意义一、门电路1门电路：用来实现基本逻辑功能的电子电路基本的门电路有三种类型：与门电路、或门电路和非门电路2基本门电路(1)与门电路与门电路是实现与逻辑的电子电路，意思是一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生逻辑符号是.真值表输入输出S1S2Q000010100111(2)或门电路或门电路是实现或逻辑的电子电路，意思是一个事件的几个条件中，只要有一个条件得到满足，事件就会发生逻辑符号是.真值表输入输出S1S2Q000011101111(3)非门电路非门电路是实现非逻辑的电子电路，意思是输出状态与输入状态相反逻辑符号是.真值表输入输出SQ0110二、集成电路1集成电路(IC)是指把晶体管、电阻、电容等元件，按电路结构的要求，制作在一块硅或陶瓷基片上，再加以封装而成的、具有一定功能的整体电路2集成电路的分类(1)按功能分可分为三类：数字集成电路、模拟集成电路和微波集成电路(2)按集成度可分为六类：小规模集成电路SSI；中规模集成电路MSI；大规模集成电路LSI；超大规模集成电路VLSI；特大规模集成电路ULSI；巨大规模集成电路GSI.1正误判断(1)“与”门和“或”门电路只能有两个输入端()(2)真值表中的“1”和“0”与算术中的“1”和“0”有本质区别()(3)如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“或”逻辑关系()(4)具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门()2在基本的逻辑门电路中，当输入信号中有一个为“0”时，输出信号为“0”的逻辑门电路是()A与门电路B或门电路C非门电路D以上都不对A输入信号有一个为“0”时，与门电路的输出信号为“0”；或门电路输出什么信号要看另一个输入信号为什么，若另一个输入信号为“1”，那么或门电路输出信号为“1”；非门电路输入“0”时，输出“1”3下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路()输入M01输出N10A.与门 B非门C或门D与非门B由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选B.三种门电路的理解门电路种类类比电路图逻辑关系与门两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件，逻辑关系可示意为Q或门两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件，逻辑关系可示意为非门逻辑关系表示为SQ，Q表示结果成立，Q表示结果不成立【例1】监控系统控制电路如图所示，开关S闭合时，系统白天和晚上都工作，开关S断开时，系统仅晚上工作在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻，则电路中()AC是“与”门，A是光敏电阻BC是“与”门，B是光敏电阻CC是“或”门，A是光敏电阻DC是“或”门，B是光敏电阻D开关S闭合后，C门的一个输入端是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一端的逻辑值无关，这说明C门是“或”门开关S断开时，C门的一个输入端是0，要让系统工作，另一个输入端必须是1，也就是高电压，所以B是光敏电阻，D正确训练角度1.对数字信号的理解1门电路的信号有两种状态：一种是高电位状态，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”，下列说法中正确的是()A“1”表示电压为1 V，“0”表示电压为0 VB“1”表示电压大于或等于1 V，“0”表示电压一定为0 VC“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根据题意，数字信号只有两种状态：“有”和“没有”门电路的信号状态“1”是高电位状态，代表电路的导通状态，如二极管加正向电压，处于导通状态；“0”是低电位状态，代表电路的断开状态，如二极管加反向电压，处于断开状态训练角度2.对三种门电路符号的理解2(多选)如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”下列判断正确的是()甲乙丙A甲为“非”门，输出为“0”B乙为“与”门，输出为“0”C乙为“或”门，输出为“1”D丙为“与”门，输出为“1”AC根据各种门电路的符号，知甲是“非”门，乙是“或”门，丙是“与”门再根据各个门电路的特点，知甲输出为0，乙输出为1，丙输出为0，故B、D错误，A、C正确两种简单的复合门电路1.与非门电路一个与门电路和一个非门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为与非门，如图所示其真值表为输入输出输入输出A1B1Y1A2Y2000010100110001111102.或非门电路一个或门电路和一个非门电路组合在一起，组成一个或非门，如图所示其真值表为输入输出输入输出A1B1Y1A2Y200001011101011011110【例2】在如图所示的复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使Y输出“0”，如果C输入端为“0”，则A、B两端分别输入()A00B01C10D11A当C端输入“0”，非门输出“1”输出端Y输出“0”时，可知或门的输出端必须为“0”，则A、B端的输入分别为0，0，A正确研究逻辑关系的基本思路门电路是数字电路中最简单的逻辑电路所谓“门”就是一种开关，在一定条件下它允许信息通过，如果条件不满足，信号就被挡在“门”外研究逻辑关系的基本思路：(1)明确什么是条件，什么是结果；(2)看条件与结果的内在联系；(3)写出真值表或逻辑表达式3如图所示是由“与”门、“或”门和“非”门三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路，其中A、B、C为输入端，Y为输出端，在完成下面的真值表时，输出端Y空格中从左到右依次填写都正确的是()A00001111B00110011C01010101YA00010101B00000010C00101010D以上答案都不正确CA、B为“或”门电路，其输出状态为“00111111”C为“非”门电路，其输出状态为“10101010”这两个输出端再作为“与”门输入端，故输出端Y的状态为“00101010”课 堂 小 结知 识 脉 络1.数字电路中的“0”和“1”是两个逻辑值，用于表示不同的物理状态.2.基本的门电路共有三种类型：与门电路、或门电路和非门电路，逻辑符号分别为、.3.复合门电路是由两个或两个以上的基本的门电路组成的.4.集成电路是指把晶体管、电阻、电容等元件，按电路结构的要求，制作在一块硅或陶瓷基片上，再加以封装而成的具有一定功能的整体电路1.如图所示电路为()A与门电路B或门电路C非门电路D无法判定C当开关S闭合时，电灯灭，当开关S断开时，电灯亮，输出是输入的否定，这体现了非逻辑关系应选C.2隧道里有一个报警器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使报警器报警，那么应设计的电路为()A与门电路B或门电路C非门电路D上述答案都有可能B不论哪一个开关接通都能使报警器报警，所满足的关系是或逻辑关系，即事件的某一个条件满足，该事件就能发生故选B.3(多选)两个人负责安装炸药包，然后起爆，两个人分别控制两个相串联的开关，只有当两个人都撤出危险区，在安全区把开关接通时，炸药包才能爆炸如果有一个未撤出危险区，开关没有接通，炸药包就不能起爆若用“0”表示不启爆，“1”表示启爆，用符号“”表示“或”，用“”表示“与”的运算符号，则下列运算正确的是()A00，表示两人都不启爆，炸药包不爆炸B00，表示两人都不启爆，炸药包不爆炸C11，表示两人都启爆，炸药包爆炸D01，表示一人启爆，另一人不启爆，炸药包爆炸BC该关系为与逻辑关系，即两个条件都满足，事件才能发生