(课堂设计)2014-2015高中物理 35 逻辑电路与集成电路 沪科版选修3-1

1、第第5课时课时 逻辑电路与集成电路逻辑电路与集成电路学学 习习 目目 标标思思 维维 启启 迪迪1.初步了解简单的逻初步了解简单的逻辑电路及表示符号辑电路及表示符号2 . 通 过 实 验 理 解通 过 实 验 理 解“ 与与 ” 、 “ 或或 ” 和和“非非”门电路在逻辑门电路在逻辑电路中的结果与条件电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的值表表示一些简单的逻辑关系逻辑关系3.初步了解集成电路初步了解集成电路的作用及发展情况的作用及发展情况4.通过简单的逻辑电通过简单的逻辑电路的设计，体会现实路的设计，体会现实意义意义. 今天，我们就像生活和工作在数今天，我们就

2、像生活和工作在数字化技术的字化技术的“海洋海洋”里里(如图如图351)计算机、数字电视、数码摄像机、计算机、数字电视、数码摄像机、CD机、机、VCD机、机、DVD机、数字移动电机、数字移动电话、数字音响等数字电子设备越来越普话、数字音响等数字电子设备越来越普及，越来越普遍地走进了千家万户及，越来越普遍地走进了千家万户 以上这些数码产品的内部结构电路以上这些数码产品的内部结构电路是数字电路，它与模拟电路有何不同呢？是数字电路，它与模拟电路有何不同呢？图图3-5-1一、门电路一、门电路1数字信号变化的两个对立状态：数字信号变化的两个对立状态：_或者或者_.2数字电路数字电路(1)概念：处理概念：处

3、理_的电路的电路(2)功能：主要研究电路的功能：主要研究电路的_功能功能(3)最基本的逻辑电路：门电路最基本的逻辑电路：门电路二、三种基本的门电路二、三种基本的门电路1“与与”门门(1)“与与”逻辑关系，一个事件的几个条件逻辑关系，一个事件的几个条件_满足后该事件才能发生满足后该事件才能发生知识梳理知识梳理数字信号数字信号01同时同时通断通断(2)符号：符号： _其中其中“&”具有具有“_”的意思，象的意思，象征征A与与B两个输入端两个输入端_时，输出端才是时，输出端才是1.(3)真值表：真值表：输入输入输出输出ABZ000010100111和和都是都是12.“或或”门门(1)“或或”逻辑关系

4、：几个条件中只要有逻辑关系：几个条件中只要有_条件条件得到满足，事件就会发生得到满足，事件就会发生(2)符号：符号：_，其中矩形中的，其中矩形中的“1”象征当象征当_输入端为输入端为1时，输出端就是时，输出端就是1.(3)真值表：真值表：输入输入输出输出ABZ0000111011111个个一个一个3.“非非”门门(1)“非非”逻辑关系：输出状态和输入状态逻辑关系：输出状态和输入状态_(2)符号：符号：_ 其中矩形右侧小圆表示数字其中矩形右侧小圆表示数字“0”，它与数字它与数字“1”象征着输入端为象征着输入端为_时，输出端是时，输出端是_.(3)真值表真值表输入输入输出输出AZ0110相反相反1

5、01走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开走廊里有一盏电灯，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，关我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为那么设计的电路为 ()A“与与”门电路门电路 B“非非”门电路门电路C“或或”门电路门电路 D上述答案都有可能上述答案都有可能答案答案：C基础自测基础自测2在上题中，如果用在上题中，如果用“0”表示关灯，表示关灯，“1”表示开表示开灯下列关于两个开关的逻辑运算式正确的是灯下列关于两个开关的逻辑运算式正确的是()A010 B111 C000 D100答案答案：BC3如图如图352所示，下列说法中正确的是所示，下列说

6、法中正确的是 () 甲甲 乙乙 丙丙 图图3-5-2A甲为甲为“非非”门，乙为门，乙为“与与”门，丙为门，丙为“或或”门门B甲为甲为“与与”门，乙为门，乙为“或或”门，丙为门，丙为“非非”门门C甲为甲为“非非”门，乙为门，乙为“或或”门，丙为门，丙为“与与”门门D甲为甲为“或或”门，乙为门，乙为“与与”门，丙为门，丙为“非非”门门答案答案：C4下列关于逻辑电路的说法中正确的是下列关于逻辑电路的说法中正确的是()A如果一个事件的几个条件都满足后，该事如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫件才能发生，这种关系叫“与与”逻辑关系逻辑关系B如果几个条件中，只要有一个条件得到满如果几

7、个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫足，某事件就会发生，这种关系叫“与与”逻辑关系逻辑关系C一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了开门，它体现了“或或”逻辑关系逻辑关系D输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做做“或或”逻辑关系逻辑关系答案答案：AC5如图如图353是逻辑电路图及其真值表，此是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为逻辑电路为_门电路，在真值表中门电路，在真值表中X处的逻辑处的逻辑值为值为_输入输入输出输出ABZ00X011101111图图3-5-3答案答案：或：或0(1)对对“

8、与与”门的理解门的理解如果一个事件和几个条件相联系，如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫生，这种关系叫“与与”逻辑关系具有这逻辑关系具有这种逻辑关系的电路称为种逻辑关系的电路称为“与与”门电路，简门电路，简对三种基本逻辑电路的理解对三种基本逻辑电路的理解“与与”逻辑电路逻辑电路 图图3-5-4称称“与与”门如图门如图354所示，如果把开关所示，如果把开关A闭闭合作为条件合作为条件A满足，把开关满足，把开关B闭合作为条件闭合作为条件B满足，满足，把电灯把电灯L亮作为结果亮作为结果Z成立，则成立，则“与与”逻辑关系可以示逻

9、辑关系可以示意为：意为：(2)对对“或或”门的理解门的理解“或或”逻辑电路逻辑电路 图图3-5-5 如果一个事件和几个条件相如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件中有一个满联系，当这几个条件中有一个满足，事件就会发生，这种关系叫足，事件就会发生，这种关系叫“或或”逻辑关系具有这种逻辑关逻辑关系具有这种逻辑关系的电路称为系的电路称为“或或”门电路，简称门电路，简称“或或”门如图门如图355所示，如果所示，如果把开关把开关A闭合作为条件闭合作为条件A满足把开满足把开关关B闭合作为条件闭合作为条件B满足，把电灯满足，把电灯L亮作为结果亮作为结果Z成立，则成立，则“或或”逻辑逻辑关系可以示意为：关

10、系可以示意为：(3)对对“非非”门的理解门的理解“非非”逻辑电路逻辑电路 图图3-5-6【例例1】 下面是逻辑电路符号下面是逻辑电路符号(如图如图357)及及其真值表，此逻辑电路为其真值表，此逻辑电路为_门电路，在真值门电路，在真值表中表中X处的逻辑值为处的逻辑值为_输输 入入输输 出出ABZ00001110X111 图图3-5-7解析解析：逻辑电路分为：逻辑电路分为“或或”门电路、门电路、“与与”门电路门电路和和“非非”门电路，本题为门电路，本题为“或或”门电路由图表中输入门电路由图表中输入和输出的关系，得出和输出的关系，得出X值应为值应为1.答案答案：“或或”1【题后反思题后反思】牢记基本

11、门电路的符号和各种门牢记基本门电路的符号和各种门电路的逻辑关系是分析解答此类问题的关键对于电路的逻辑关系是分析解答此类问题的关键对于不同的门电路逻辑运算关系不同不同的门电路逻辑运算关系不同楼梯过道中的电灯往楼梯过道中的电灯往往采用如图往采用如图358所示的所示的电路控制设高电压为电路控制设高电压为“1”，低电压为低电压为“0”，试讨论灯泡，试讨论灯泡L的亮暗情况，并列出真值的亮暗情况，并列出真值表表. 图图3-5-8输入输入输出输出ABY解析解析：设高电压为：设高电压为“1”，低电压为，低电压为“0”由如题由如题图所示，可知图所示，可知A接低，接低，B接低，灯不亮；接低，灯不亮；A接低，接低，

12、B接高，灯亮；接高，灯亮；A接高，接高，B接低，灯亮；接低，灯亮；A接高，接高，B接接高，灯不亮，列出真值表如下高，灯不亮，列出真值表如下.输入输入输出输出ABY000011101110要熟练掌握三种基本的门电路逻辑关系，才能要熟练掌握三种基本的门电路逻辑关系，才能应用到实际生活中去，三种逻辑关系对照表如下表应用到实际生活中去，三种逻辑关系对照表如下表格所示：格所示：逻辑电路的应用逻辑电路的应用注：注：1表示开关闭合，表示开关闭合，0表示开关的断开；用表示开关的断开；用1表示灯亮，表示灯亮，0表示灯灭表示灯灭【例例2】 如图如图359所示为一个简单的报警器所示为一个简单的报警器电路图，下列说法

13、正确的是电路图，下列说法正确的是 ()AS1、S2都合上时报警器发声都合上时报警器发声BS1断开，断开，S2合上时报警器发声合上时报警器发声CS1、S2都断开时报警器发声都断开时报警器发声DS1闭合、闭合、S2断开时报警器发声断开时报警器发声 图图3-5-9解析解析：题目中给了：题目中给了“与与”门的符门的符号，表示为号，表示为“与与”门电路，那么只有门电路，那么只有输入端均为输入端均为“1”时，报警器才发时，报警器才发声在电路的输入端标上字母声在电路的输入端标上字母AB，如右图所示，当如右图所示，当S1闭合时，闭合时，A接接5 V，为高电势，即，为高电势，即A输入为输入为“1”，当，当S1断

14、开时，断开时，R1无电流通过，无电流通过，A点电点电势为势为0 V，输入为，输入为“0”；同理，；同理，S2断开，断开，R2无电流，电势无电流，电势为为5 V，为高电势，为高电势，B输入输入“1”，S2闭合，闭合，B输入为输入为“0”，由真值表可看出，只有由真值表可看出，只有A、B输入均是输入均是“1”时，输出才是时，输出才是“1”，这样，这样，S1应闭合，应闭合，S2应断开，报警器才会响应断开，报警器才会响.答案答案：D【题后反思题后反思】首先应了解电路属于哪种首先应了解电路属于哪种“门门”电电路，然后根据电路的连接方式，明确开关的通断，路，然后根据电路的连接方式，明确开关的通断，引起引起“

15、门门”电路输入端的输入情况，从而根据电路输入端的输入情况，从而根据“门门”电电路的特点，判断输出情况路的特点，判断输出情况ABZ000010100111如图如图3510是一个应用某是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路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图图中的两个按钮开关S1、S2分别分别装在汽车的两道门上只要其中任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，发光二何一个开关处于开路状态，发光二极管极管(报警灯报警灯)就发光请你根据报警就发光请你根据报警装置的要求，列表分析开关状态与装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电何种门电路，在图中画出这种门电路的符号路的符号 图图3-5-10解析解析：驾驶员离开汽车时，两个车门均处于关：驾驶员离开汽车时，两个车门均处于关闭状态，跟两个车门对应的开关闭状态，跟两个车门对应的开关S1和和S2均闭合，这均闭合，这时发光二极管不会发光报警为什么这时发光二极时发光二极管不会发光报警为什么这时发光二极管不发光呢？原来管不发光呢？原来S1和和S2闭合后，电流不通过发光闭合后，电流不通过发光二极管当有其他人打开了某一个门时，二极管当有其他人打开了某一个门时，S1或或S2就就处于断开状态，这时就有电流通过发光二极管，