第六节走进门电路

1、走进门电路走进门电路教学目标教学目标 （一）知识与技能（一）知识与技能 1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。 2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。 3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用 （二）过程与方法（二）过程与方法 突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。 （三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观 1、感受数字技术对现代生活的巨大改变； 2、体验物理知识与实践的紧密联系； 教学重点教学重点 三种门电路的逻辑关系。 教学难点教学难点 数字信号和数字电路的意义。 教学方法教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学

2、手段教学手段 声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等 从本章开始，以下各章均是讨论逻辑运算问题。从本章开始，以下各章均是讨论逻辑运算问题。 逻辑运算是逻辑运算是逻辑思维逻辑思维和和逻辑推理逻辑推理的数学描述。的数学描述。概述概述 逻辑问题的前提是二值性问题，即一个问题只逻辑问题的前提是二值性问题，即一个问题只有二种答案，不是有二种答案，不是“真真”就是就是“假假”，不存在第三，不存在第三种似是而非的答案。这样逻辑问题也可用二种代码种似是而非的答案。这样逻辑问题也可用二种代码表示，一般用表示，一般用“1”和和“0”表示二种答案。此处的表示二种答案。此处的“1”和和“

3、0”仅表示一个问题的二种结果，仅表示一个问题的二种结果，不表示不表示数数, ,无大小之分无大小之分。“1”和和“0”称逻辑常量。称逻辑常量。1、逻辑电路是有输入和输出端的一些电子开关组成的电路，输出的结果由输入的条件决定， 称为逻辑。2、条件是用电位的高、低表示的电信号，高电位用“1”表示，低电位用“0”表示，输出高电位用“1”表示，输出低电位用“0”表示。门电路简介 门电路是一种有一个或多个输入端，只有一个输出端的开关电路，是数字电路的基本单元。 门电路能象门一样依一定的条件“开”或“关”，当具备开门条件时，输出端就有一个信号输出；反之，门关闭，就有另一个信号输出。 只有前提均具备了，结果才

4、发生，这种关系称为只有前提均具备了，结果才发生，这种关系称为“与与”逻辑。下逻辑。下面我们用开关面我们用开关A、B 串联控制灯串联控制灯F 的亮与灭，说明与逻辑的功能。的亮与灭，说明与逻辑的功能。与逻辑（与运算、逻辑乘）与逻辑（与运算、逻辑乘）2.1.1定义：定义：开关合上为开关合上为“1”，断，断开为开为“0”。 灯亮为灯亮为“1”，灯灭为，灯灭为“0”。 描述逻辑功能有不同的手描述逻辑功能有不同的手段。段。一、真值表一、真值表 将将ABAB各种可能的情况与灯各种可能的情况与灯 F F的关系列表表示如右图的关系列表表示如右图：111010001000FABBAFREBAFRE二、逻辑函数表达

5、式二、逻辑函数表达式F=F= A AB B 将逻辑常量代入：将逻辑常量代入：00=001=010=011=10A=01A=AAA=A与逻辑（与运算、逻辑乘）与逻辑（与运算、逻辑乘）2.1.1三、逻辑符号三、逻辑符号 目前存在三种符号表示，目前存在三种符号表示，逐渐应统一到国际标准。逐渐应统一到国际标准。&（c）国际标准国际标准（b）国外流行国外流行ABFBAFFAB（a）国家标准国家标准数字电路中的发光二极管数字电路中发光二极管有两种状态： 1. 发光二极管处于高电平时，二极管发光，用“ 1 ”表示； 2. 发光二极管处于低电平时，二极管不发光，用“ 0 ”表示；与门电路的逻辑关系逻辑

6、逻辑示意图示意图符号符号逻辑关系逻辑关系与门电路的真值表输入A输入B输出Y000010100111 真值表真值表是一种表明逻辑门电路输入端状态和是一种表明逻辑门电路输入端状态和输出端状态逻辑对应关系的表输出端状态逻辑对应关系的表总结：总结：在在与门与门电路中，只有电路中，只有所有所有的输入的输入都是都是“1” 时，输出时时，输出时才为才为“1”。与门电路的工作波形图 逻辑式： L=A+B2.1.2 2.1.2 或逻辑或逻辑( (或运算、逻辑加或运算、逻辑加) ) 只要具备了一个前提，结果就发生，这种关系称为只要具备了一个前提，结果就发生，这种关系称为“或或”逻辑。下面我们用开关逻辑。下面我们用

7、开关A A、B B 并联控制灯并联控制灯F F 的亮与的亮与灭，说明灭，说明“或或”逻辑的功能。逻辑的功能。定义：开关定义：开关 A 或或 B 合上为合上为“1”，断开为，断开为“0”。 灯亮为灯亮为“1”，灯灭为，灯灭为“0”。 描述逻辑功能四种不同的手段。描述逻辑功能四种不同的手段。FREAB一、真值表一、真值表 将将AB各种可能的情况与各种可能的情况与灯灯F的关系列表表示如右图的关系列表表示如右图：111110101000FAB 2.1.2 2.1.2 或逻辑或逻辑( (或运算、逻辑加或运算、逻辑加) )二、逻辑函数表达式二、逻辑函数表达式F= A+B 将逻辑常量代入：将逻辑常量代入：0

8、+0=00+1=11+0=11+1=1A+0=AA+1=1A+A=AFREAB或门电路的逻辑关系符号符号逻辑示意图逻辑示意图逻辑关系逻辑关系或门电路的真值表输入A输入B输出Y101011111000总结：总结：在在或门或门电路中，只要输入电路中，只要输入 “1”的个数的个数 大于等于大于等于1时，输出时，输出都为都为“1”。2.1.3 非逻辑非逻辑( (非运算、逻辑反非运算、逻辑反) ) 前提与结果相反；前提为真，结果为假。这种关前提与结果相反；前提为真，结果为假。这种关系称为系称为“非非”逻辑。下面我们用开关逻辑。下面我们用开关A 控制灯控制灯F 的亮的亮与灭，说明与灭，说明“非非”逻辑的功

9、能。逻辑的功能。定义：开关合上为定义：开关合上为“1”，断开为，断开为“0”。 灯亮为灯亮为“1”，灯灭为，灯灭为“0”。EARF一、真值表一、真值表 将将AB各种可能的情况各种可能的情况与灯与灯F 的关系列表表示为：的关系列表表示为：2.1.3 非逻辑非逻辑( (非运算、逻辑反非运算、逻辑反) )EARF0110FA二、逻辑函数表达式二、逻辑函数表达式 F = A 将逻辑常量代入：将逻辑常量代入： 0 = 1 1 = 0非门电路的逻辑关系逻辑逻辑示意图示意图符号符号“。”叫反相圈叫反相圈非门电路的真值表输入A输出Y1001总结：总结：在在非门非门电路中，当输入电路中，当输入 “1” 时，输出

10、时，输出就就为为“0”；当输入；当输入 “0” 时，输出时，输出就为就为“1”；1、如图所示的门电路符号，下列说法中正确的是、如图所示的门电路符号，下列说法中正确的是()A. 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C2、如图为一个逻辑电路图及其真值表，下列说法中正确的是（、如图为一个逻辑电路图及其真值表，下列说法中正确的是（）A该门电路为该门电路

11、为“与与”门电路，真值表中门电路，真值表中X处的逻辑值为处的逻辑值为1 B该门电路为该门电路为“与与”门电路，真值表中门电路，真值表中X处的逻辑值为处的逻辑值为0 C该门电路为该门电路为“或或”门电路，真值表中门电路，真值表中X处的逻辑值为处的逻辑值为0 D该门电路为该门电路为“或或”门电路，真值表中门电路，真值表中X处的逻辑值为处的逻辑值为1 D3、如图所示为三个门电路符号，、如图所示为三个门电路符号，A输入端全为输入端全为“1”，B输入端全为输入端全为“0”下列正确的是（）下列正确的是（） A甲为甲为“非非”门，输出为门，输出为“1” B乙为乙为“或或”门，输出为门，输出为“0” C乙为乙

12、为“与与”门，输出为门，输出为“1” D丙为丙为“或或”门，输出为门，输出为“1” D1、“与与”门：一个事件的门：一个事件的几个条件都满足几个条件都满足后，该事件才能发生，后，该事件才能发生，这种关系称为这种关系称为“与与”逻辑关系。具有逻辑关系。具有“与与”逻辑关系的电路称为逻辑关系的电路称为“与与”门电路，简称门电路，简称“与与”门。门。 符号：符号：逻辑关系式：逻辑关系式：Y=AB。 2、“或或”门：几个条件中，门：几个条件中，只要有一个条件只要有一个条件得到满足，某事件得到满足，某事件就会发生，这种关系称为就会发生，这种关系称为“或或”逻辑关系。具有逻辑关系。具有“或或”逻辑关系逻辑

13、关系的电路称为的电路称为“或或”门电路，简称门电路，简称“或或”门。门。 符号：符号：逻辑关系式：逻辑关系式：Y=A+B。 3、“非非”门：输出状态和输入状态门：输出状态和输入状态呈相反的呈相反的逻辑关系，这种关逻辑关系，这种关系称为系称为“非非”逻辑关系。具有逻辑关系。具有“非非”逻辑关系的电路称为逻辑关系的电路称为“非非”门电路，简称门电路，简称“非非”门。门。 符号：符号：逻辑关系式：逻辑关系式：Y=A A4、下表是某逻辑电路的真值表，该电路是（ ）A. B. C. D. D5、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出1时，A、B 端的输入分别可能是（ ） A0、0

14、B0、1 C1、0 D1、1BCD6、如图所示是一个三输入端复合门电路，当输出端、如图所示是一个三输入端复合门电路，当输出端Y输出输出1时，时，A、B 、C端的输入分别可能是端的输入分别可能是( )A. 1、0、1 B. 0、1、1 C. 1、0、0 D. 1、1、0 AB7、如图所示是一个三输入端复合门电路，当、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入端输入“1”，且要求输出端，且要求输出端Y输出的也为输出的也为“1”，则，则A、B端输端输入的是（）入的是（）A 00 B 01C 10 D 11D8、如图所示，将两个、如图所示，将两个“非非”门和一个门和一个“与与”门组成门组成一个复合门

15、电路，请在下表中填写该门电路的真值一个复合门电路，请在下表中填写该门电路的真值表表0，0，0，1输入输入输入输入输出输出ABY101101009、如图是一个复合门电路，由一个、如图是一个复合门电路，由一个x门电路与一个门电路与一个“非非”门组成门组成,若整个电路的作用成为一个若整个电路的作用成为一个“与与”门，门，则则x电路应电路应 ( )A “与与”门门 B “与非与非”门门C “或或”门门 D “或非或非”门门B集成门电路：练习1： 根据与门逻辑填写与门真值表。输入A输入B输出Y000110112.b画出非门的工作波形图：2.a画出或门的工作波形图：3. 下图是一个或非门电路，如果两个输入

16、端中有一个输入的是高电平，另一个输入的是低电平，那么它的输出端输出的是高电平还是低电平？逻辑电路的应用举例逻辑电路的应用举例温度和水位自动控制电路逻辑电路的应用举例逻辑电路的应用举例 将基本逻辑运算进行简单的组合将基本逻辑运算进行简单的组合组合成组合成如下常用复合逻辑。如下常用复合逻辑。 “异或异或”“”“同或同或”逻辑逻辑2.2.4 “与或非与或非”逻辑逻辑2.2.3 “或非逻辑或非逻辑”2.2.2 “与非逻辑与非逻辑”2.2.1常用复合逻辑常用复合逻辑v2.2BAAB11FABA&F=ABB “与非逻辑与非逻辑”2.2.1AFB011110101100FAB “与非逻辑与非逻辑”2.2.11BAA+B11FA+BAF=A+BB1 “或非逻辑或非逻辑”2.2.2AFB011010001100FAB “或非逻辑或非逻辑”2.2.21F=AB+CD11ABCDF=AB+CD1 1AB+CD11CDABBADC “与或非与或非”逻辑逻辑2.2.3 这是具有特殊功能的逻辑，它们的定义均这是具有特殊功能的逻辑，它们的定义均是对二变量而言。是对二变量而言。 “异或异或”电路的特殊功能电路的特殊功能 多变量的多变量的“异或异或” “异或异或”“”“同或同或”逻辑逻辑 “异或异或”“”“同或同或”逻辑逻辑2.2.4其