2012高中物理4.4 逻辑电路与自动控制课件 鲁科版选修3-1

第4节逻辑电路与自动控制,1知道什么是逻辑电路2了解“与”门、“或”门、“非”门的特点3关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况,1在下图三个电路中，开关A、B须满足什么条件，灯泡L才能亮？【答案】图(甲)同时闭合开关A、B图(乙)闭合开关A或B图(丙)断开开关A,1什么是“与”门？2“与”门真值表及其符号是什么？3什么是“或”门？4“或”门真值表及其符号是什么？5什么是“非”门？6“非”门真值表及其符号是什么？,一、简单的逻辑电路处理数字信号的电路叫做数字电路，数字电路主要研究电路的功能逻辑电路是由电路构成的逻辑电路的信号只有两种状态：一是状态，用1表示；一是状态，用0表示按输入、输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为门、门、门等1“与”门(1)“与”逻辑关系：如果有一个是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，具有“与”逻辑关系的电路称为电路，简称“与”门,逻辑,基本逻辑门,高电位,低电位,“与”,“或”,“非”,“与”门,(2)符号：(3)真值表,2.“或”门(1)“或”逻辑关系：若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电路，简称“或”门(2)符号：,“或”门,(3)真值表,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，叫做“非”逻辑关系，具有“非”逻辑关系的电路被称为电路，简称“非”门(2)符号：,“非”门,(3)真值表,“非”门电路的特点是什么？其符号中的A、Z、1、0各代表什么意义？【提示】“非”门电路的特点：当输入为零时，输出为“1”；当输入为“1”时，输出为“0”，输出跟输入恰好相反其中“非”门符号中的A代表输入端；Z代表输出端；“1”表示缓冲；“0”表示反相，因此“非”门又叫反相器,二、逻辑电路的运用生活中的声控光控开关，这种灯的打开条件是，在无光的条件下，当有声音发出时，灯的开关被打开，这应该是逻辑电路三、半导体集成电路的发展以半导体材料为基片，将组成电路的各种元件(如：电阻、电容、二极管等)和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的电路系统，这就是电路它具有分立元件无可比拟的优点,“或”,集成,一、“与”门电路的特点及符号的意义1“与”门电路的特点：当输入都为“0”时，输出为“0”；当输入一个为“0”，一个为“1”时，输出为“0”；当输入都为“1”时，输出为“1”2符号中各部分的意义是：A、B表示输入端，Z表示输出端，&表示“和”，“与”就是英文中的and的意思,二、“或”门电路的特点及符号的意义1“或”门电路的特点是：当输入都为“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“1”；当输入都为“1”时，输出为“1”2符号中各部分的意义是：A、B表示输入端，Z表示输出端，“1”表示“或”三、“非”门电路的特点及符号的意义1“非”门电路的特点是：当输入为“0”时，输出为“1”；当输入为“1”时，输出为“0”，输出跟输入恰好相反2符号中各部分的意义是：A为输入端，Z为输出端，“1”表示缓冲，输出端“0”表示反相(又叫反相器),逻辑门电路中的“1”和“0”是逻辑关系的两种可能取值，不表示具体数字；用“1”表示高电位，“0”表示低电位,1.逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，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伏，“0”表示电压为0伏B“1”表示电压为大于或等于1伏，“0”表示电压一定为0伏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”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连【答案】C,2与门的输入端输入信号为何时，输出端输出“1”()A00B01C10D11【答案】D3或门的输入端输入信号为何时，输出端输出“0”()A00B10C01D11【答案】A,4联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A“与”门B“非”门C“或”门D“与非”门【解析】联合国规定，只要常任理事国有一个反对，提案就不能通过这和“与”门的逻辑关系一致【答案】A,5下图所示电路为()A“与”门电路B“或”门电路C“非”门电路D无法判定【答案】C,实验与探究与“门”的特点【点拨】课本上表44的真值表如下表所示.,实验结果表明，对于“与”门电路：(1)当输入都为“0”时，输出为“0”(2)当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“0”(3)当输入都为“1”时，输出为“1”讨论与交流二极管“与”门电路的工作原理,【点拨】A、B为“与”门的两个输入端，Z是输出端，当A、B都为高电位“1”时(3V)，Z端才是高电位“1”(3.7V)只要输入端有一个是低电位“0”(0V)，相应的二极管导通，Z点被连接于0.7V，其他输入端为高电位的二极管都被截止,实验与探究“或”门的特点【点拨】课本上表47的真值表如下表所示.,实验结果表明，对于“或”门电路：(1)当输入都为“0”时，输出为“0”(2)当一个输入为“1”，另一个输入为“0”时，输出为“1”(3)当输入都为“1”时，输出为“1”,实验与探究“非”门的特点【点拨】课本上表49的真值表如下表所示.实验结果表明，对于“非”门电路：(1)当输入为“0”时，输出为“1”(2)当输入为“1”时，输出为“0”,在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号，试列出真值表【解析】设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C，裁判结果为Z，并且对于A、B、C，设：判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”对于Z，设：上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”根据题意及上述假设列出真值表如下表所示.,【答案】见解析,实际问题中的逻辑关系，可分别用数字“1”和“0”简单表示事件的两种相反结果,11：某单位的保险柜上有三把锁，三把锁的钥匙分别由经理、会计和出纳三人掌管，三人同时到位时才能把保险柜打开，请你根据这些情况列出真值表【解析】三个人员分别用A、B、C表示，结果用Z表示到位的逻辑值为“1”，不到位的逻辑值为“0”，打开锁的逻辑值为“1”，打不开的逻辑值为“0”真值表如下：,【答案】,下表是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.,【解析】“非”门电路，由真值表可知，输入端与输出端是相反的关系，因此是“非”门电路【答案】“非”门电路,21：(1)若门电路的真值表为甲，则表示什么类型的逻辑电路？(2)若门电路的真值表为乙，则表示什么类型的逻辑电路？,甲,乙【答案】(1)甲为“与”门(2)乙为“或”门,1在基本逻辑电路中，何种逻辑门当所有输入均为“0”时，输出不是“1”()A与门电路B或门电路C非门电路D都不可能【答案】AB,2关于下列门电路的符号，下列说法中正确的是()A甲为“非”门、乙为“与”门B甲为“与”门、乙为“或”门C甲为“非”门、乙为“或”门D甲为“或”门、乙为“与”门【答案】C,3如右图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路，则图中X框，Y框中应是()AX为热敏电阻，Y为可变电阻BX为热敏电阻，Y为开关CX为可变电阻，Y为热敏电阻DX、Y均为热敏电阻【解析】热敏电阻受热后，电阻减小，A端出现低电位，经过非门后使L两端出现高电位，产生报警信号【答案】C,4如右图是一个组合逻辑电路，A、B、C为输入端，Z为输出端，则在真值表中Z空格从上到下依次填写都正确的是(),A.00010101B00000010C00101010D以上答案都不正确【答案】C,5.如右图是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A、B端输入为何时输出端Y输出“1”()A00B01C10D11【解析】只有A、B逻辑电路的输出为“1”，这样与C结合才能保证最后输出端Y输出为“1”，这就要求A、B必须同时输入“1”【答案】D,6如右图是一个复合门电路，由一个x门电路与一个“非”门组成，若整个电路成为一个“或”门，则x电路应是()A“与”门B“或”门C“与非”门D“或非”门【答案】D,7如右图所示，一个三输入端复合门电路，当输入为101时，输出为_(填“0”或“1”)【解析】A、B输入端输入一个“与门”，当输入“10”时，输出为“0”，再和C