《简单的逻辑电路》课件

1、第第11 11节节: :简单的逻辑电路简单的逻辑电路教学目标教学目标1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号。初步了解简单的逻辑电路及表示符号。2.通过实验理解通过实验理解“与与”“”“或或”和和“非非”逻辑电路逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。中结果与条件的逻辑关系。3.知道真值表，会用真值表来表示一些简单的逻知道真值表，会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。辑关系。4.通过简单的逻辑电路的设计，体会逻辑电路在通过简单的逻辑电路的设计，体会逻辑电路在现实生活中的意义。现实生活中的意义。5.初步了解集成电路，关注我国集成电路以及元初步了解集成电路，关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。器件研究的发

2、展情况。1模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号(1)数字信号：在变化中只有两个对应的状态，数字信号：在变化中只有两个对应的状态，“有有”或者或者“没有没有”，常用，常用“0”或者或者“1”表示这表示这样的信号叫数字信号，处理数字信号的电路叫数样的信号叫数字信号，处理数字信号的电路叫数字电路字电路(2)模拟信号：能连续变化的信号叫做模拟信号模拟信号：能连续变化的信号叫做模拟信号如图所示如图所示 2数字电路数字电路处理数字信号的电路，由各种门电路和记忆元件处理数字信号的电路，由各种门电路和记忆元件(如如触发器触发器)等组成的电路统称为数字电路等组成的电路统称为数字电路3门电路门电路(1)定义：能实

3、现基本逻辑功能的电子电路定义：能实现基本逻辑功能的电子电路(2)构成：可以由二极管、三极管等分立元件构成，构成：可以由二极管、三极管等分立元件构成，也可以是集成电路也可以是集成电路(3)基本门电路的类型：与门电路、或门电路、非门基本门电路的类型：与门电路、或门电路、非门电路电路(1)逻辑电路是研究数字电路和其他具有开关特逻辑电路是研究数字电路和其他具有开关特性的元件所构成的电路中各电信号之间的逻辑关性的元件所构成的电路中各电信号之间的逻辑关系系(包括时间关系包括时间关系)及所实现功能的电路数字电及所实现功能的电路数字电路中最基本的逻辑电路就是门电路路中最基本的逻辑电路就是门电路(2)门电路实质

4、上就是一种开关电路，逻辑关系门电路实质上就是一种开关电路，逻辑关系就是指条件对结果的控制关系就是指条件对结果的控制关系1定义：定义：当几个条件同时具备时，才能出现某一结当几个条件同时具备时，才能出现某一结果，具有这样逻辑功能的电路果，具有这样逻辑功能的电路2常见电路如图常见电路如图(A、B必须同时闭合，灯泡才亮必须同时闭合，灯泡才亮)3真值表输入输入输出输出ABP0000101001114.逻辑符号：逻辑符号：(1)“与与”是是“一起一起”的意思，故的意思，故“与与”逻辑可以逻辑可以理解为只有一起进入，门才能打开理解为只有一起进入，门才能打开(2)符号符号“&”表示表示“和和”，就是英文，就是

5、英文“and”的意的意思思(3)“与与”门电路的特点：当输入端都为门电路的特点：当输入端都为“0”时，时，输出为输出为“0”；当一个输入为；当一个输入为“0”，一个输入为，一个输入为“1”时，输出为时，输出为“0”；当输入都为；当输入都为“1”时，输出时，输出为为“1”可以简单地记为：可以简单地记为：“有零为零，全一为有零为零，全一为一一”1定义：定义：当几个条件中有一个或几个以上具备时，当几个条件中有一个或几个以上具备时，就出现某一结果，具有这样逻辑功能的电路就出现某一结果，具有这样逻辑功能的电路2常见电路如图常见电路如图(A、B有一闭合，灯泡就亮有一闭合，灯泡就亮)3真值表真值表4.逻辑符

6、号：逻辑符号：输入输入输出输出ABP000011101111 (1)符号符号“1”表示表示A、B输入端的和必须大于或输入端的和必须大于或等于等于1.(2)“或或”门电路的特点：当输入端都为门电路的特点：当输入端都为“0”时，时，输出为输出为“0”；当一个输入为；当一个输入为“0”，一个输入为，一个输入为“1”时，输出为时，输出为“1”；当输入都为；当输入都为“1”时，输出时，输出为为“1”可以简单地记为：可以简单地记为：“有一为一，全零为有一为一，全零为零零”1定义定义：当一种情况出现时，另一情况当一种情况出现时，另一情况(结果结果)一一定不可能出现，具有这种逻辑功能的电路定不可能出现，具有这

7、种逻辑功能的电路2常见电路如图常见电路如图(A闭合，灯泡不亮闭合，灯泡不亮)3真值表真值表4.逻辑符号：输入输入输出输出AP0110(1)非门符号中的非门符号中的“1”表示缓冲，表示缓冲，“0”表示反相表示反相(又叫反相圈又叫反相圈)(2)“非非”门电路的特点：当输入端为门电路的特点：当输入端为“0”时，输时，输出为出为“1”；当输入端为；当输入端为“1”时，输出为时，输出为“0”可可以简单地记为：以简单地记为：“入一出零，入零出一入一出零，入零出一”(3)“与与”“”“或或”门电路有两个输入端，输出是由门电路有两个输入端，输出是由两个输入端共同决定的，而两个输入端共同决定的，而“非非”门电路

8、只有一门电路只有一个输入端，其输出和输入恰好相反，因此个输入端，其输出和输入恰好相反，因此“非非”门电路又称反相器门电路又称反相器以半导体材料为基片，将组成电路的各种元件以半导体材料为基片，将组成电路的各种元件(如：如：电阻、电容、二极管等电阻、电容、二极管等)和连线集成在同一基片上，和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的微电路系统，这就是集成电路成为具有一定功能的微电路系统，这就是集成电路集成电路具有分立元件无可比拟的优点：体积小、质集成电路具有分立元件无可比拟的优点：体积小、质量轻、可靠性高、运算速度快、成本低廉等量轻、可靠性高、运算速度快、成本低廉等拓展：对复合门电路的理解拓展：对复

9、合门电路的理解1“与非与非”门门一个与门电路和一个非门电路一个与门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个复合门组合在一起，做成一个复合门电路，称为电路，称为“与非与非”门，如图门，如图所示所示其真值表为其真值表为输入输入输出输出输入输入输出输出A1B1Y1A2Y2000010100110001111102.“或非或非”门门一个或门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个或门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个一个“或非或非”门，如图所示门，如图所示其真值表为其真值表为输入输入输出输出输入输入输出输出A1B1Y1A2Y2000010111010110111101二极管二极管“与与”门电路的工作门

10、电路的工作原理原理图甲是一种由两只二极管和一只图甲是一种由两只二极管和一只电阻组成的典型电阻组成的典型“与与”门电路门电路A、B是两个输入端，其输入是两个输入端，其输入脉冲的低电势为脉冲的低电势为0 V，高电势为，高电势为3 V，Z是输出端若将低电位是输出端若将低电位用用“0”表示，高电位用表示，高电位用“1”表表示，则该电路的输入电压波形示，则该电路的输入电压波形如图乙所示你能分析该电路如图乙所示你能分析该电路的工作原理吗？的工作原理吗？ A、B为为“与与”门的两个输入端，门的两个输入端，Z是输出端当是输出端当A、B都是高电位都是高电位“1”时时(3 V)，Z端才是高电端才是高电位位“1”(

11、3.7 V)；只要输入端有一个是低电位；只要输入端有一个是低电位“0”(0 V)，高电位的二极管都要被截止，因为，高电位的二极管都要被截止，因为Z端是低电位端是低电位“0”(约约0.7 V)2二极管二极管“或或”门电路的工作原理门电路的工作原理下图是一种由三只二极管和一只电阻组成的典型下图是一种由三只二极管和一只电阻组成的典型“或或”门电路门电路A、B、C是三个输入端，其输入是三个输入端，其输入脉冲的低电势为脉冲的低电势为0 V，高电势为，高电势为5 V，P是输出端是输出端只要只要A、B、C中有一个输入端是高电位中有一个输入端是高电位“1”(5 V)，P端便是高电位端便是高电位“1”(4.3

12、V)；当；当A、B、C都是低电位都是低电位“0”(0 V)时，时，P端为低电位端为低电位“0”(0.7 V) 逻辑电路图逻辑电路图(如图所示如图所示)及其真值表，此逻辑电路及其真值表，此逻辑电路为为_门电路，在真值表中门电路，在真值表中X处的逻辑值为处的逻辑值为_. 【解析解析】根据逻辑电路图可判断此电路为根据逻辑电路图可判断此电路为“或或”门电路，根据门电路，根据“或或”门电路逻辑关系特点门电路逻辑关系特点YAB，得，得10X，X1.【答案答案】或或1输入输入输出输出ABY00001110X111【方法总结方法总结】要牢记要牢记“与与”“”“非非”和和“或或”门电路的符门电路的符号，并记住各

13、自真值表，并会运用真值表号，并记住各自真值表，并会运用真值表解决实际问题解决实际问题关于图中门电路的符号，下列说法中正确的是关于图中门电路的符号，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”门门解析：解析：记住三种门电路的符号及其所表示的逻辑记住三种门电路的符号及其所表示的逻辑关系，是解决判断与识别类问题的关键关系，是解决判断与识别类问题的关键

14、答案：答案：C在在如图所示的逻辑电路中，当如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号端输入电信号“1”、B端输入电信号端输入电信号“0”时，则在时，则在C和和D端输出端输出的电信号分别为的电信号分别为()A1和和0 B0和和1C1和和1 D0和和0【分析分析】首先明确是首先明确是“与与”门电路和门电路和“非非”门门电路的组合，然后根据它们的逻辑关系结合真值电路的组合，然后根据它们的逻辑关系结合真值表进行确定表进行确定【解析解析】首先从首先从“非非”门电路入手，当门电路入手，当B端输端输入电信号入电信号“0”时，时，D端输出电信号为端输出电信号为“1”，所以，所以“与与”门电路的两输入均为门电路的两

15、输入均为“1”，因此，因此C端输出端输出电信号为电信号为“1”，因此，因此C项正确项正确【答案答案】C【方法总结方法总结】复合门电路真值表的确定方法复合门电路真值表的确定方法(1)如果如果A、B输入分别经过一个输入分别经过一个“非非”门电路，门电路，它们各自的输出它们各自的输出Y1、Y2，又组成一个，又组成一个“与与”门电门电路或路或“或或”门电路，最后输出门电路，最后输出Y，故，故Y的值直接的值直接取决于取决于Y1、Y2.(2)判断复合门电路的最终输出结果时，分析思路判断复合门电路的最终输出结果时，分析思路一般是一般是“从前向后从前向后”，先分析第一个门电路的输，先分析第一个门电路的输出结果

16、，再判断第二个，依此类推出结果，再判断第二个，依此类推如图所示，为两个如图所示，为两个“非非”门和一个门和一个“或或”门组成的门组成的复合门电路，请在表中填写该门电路的真值表复合门电路，请在表中填写该门电路的真值表输入输入输出输出ABY答案答案：见解析见解析输入输入输出输出ABY001101011110解析：解析：由由“非非”门电路和门电路和“或或”门电路的真值表门电路的真值表可以确定此复合门电路的真值表如表所示：可以确定此复合门电路的真值表如表所示：如图所示是一个应用某逻辑电路如图所示是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警的电路图制作的简单车门报警的电路图图中的两个按钮开关图中的两个按钮开关

17、S1、S2分别分别装在汽车的两道门上只要其中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，发任何一个开关处于开路状态，发光二极管光二极管(报警灯报警灯)就发光请你就发光请你根据报警装置的要求，列表分析根据报警装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电路的符号中画出这种门电路的符号 【解析解析】开关闭合及二极管不发光状态为开关闭合及二极管不发光状态为“0”，开关断开及二极管发光状态为，开关断开及二极管发光状态为“1”则开关状则开关状态及发光二极管发光状态对应如下表，是态及发光二极管发光状

18、态对应如下表，是“或或”门电路虚线框内门电路的符号如图所示门电路虚线框内门电路的符号如图所示.【答案答案】见解析见解析S1S2发光状态发光状态000011101111【方法总结方法总结】 门电路的问题分析中，门电路往往要和一些常门电路的问题分析中，门电路往往要和一些常用的电学元件用的电学元件(如电阻、开关、热敏电阻、光敏如电阻、开关、热敏电阻、光敏电阻、二极管等电阻、二极管等)一起构成电路，通过电路中某一起构成电路，通过电路中某一部分的变化一部分的变化(开关的通断、电阻的变化等开关的通断、电阻的变化等)实实现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而

19、通过门电路的输出端达到控制电路的化，从而通过门电路的输出端达到控制电路的目的，因此在分析这类问题时，除熟练掌握各目的，因此在分析这类问题时，除熟练掌握各种门电路的作用外，还要熟练地掌握电路的动种门电路的作用外，还要熟练地掌握电路的动态变化规律的分析，准确判断出电路中，尤其态变化规律的分析，准确判断出电路中，尤其是门电路部分的电势高低的变化，从而达到正是门电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的确解决问题的目的如图为一个火警报警装置的逻辑电路图，如图为一个火警报警装置的逻辑电路图，Rt是一是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，很

20、小，R是一个阻值较小的分压电阻是一个阻值较小的分压电阻(1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？(2)为什么温度高时电铃会被接通？为什么温度高时电铃会被接通？(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，低些，R的值应大一些还是小一些？的值应大一些还是小一些？解析：解析：(1)温度较低时温度较低时Rt的阻值很大，的阻值很大，R比比Rt小得小得多，因此多，因此PX之间电压较大要求此时电铃不发之间电压较大要求此时电铃不发声，也就是要求

21、输出给电铃的电压较小这里输声，也就是要求输出给电铃的电压较小这里输出端的需求与输入端的状态相反，可见虚线处应出端的需求与输入端的状态相反，可见虚线处应是是“非非”门门(2)当高温时当高温时Rt的阻值减小，的阻值减小，PX之间电压降低，之间电压降低，这时由于输入了低电压，所以从这时由于输入了低电压，所以从“非非”门输出的门输出的是高电压，电铃响起是高电压，电铃响起(3)为了提高电路的灵敏度，应该使电路在温度还为了提高电路的灵敏度，应该使电路在温度还没有升得很高时就能输出高电压，也就是说，应没有升得很高时就能输出高电压，也就是说，应该在温度还没有升得很高时该在温度还没有升得很高时X点的电压就已经降

22、点的电压就已经降得足够低根据分压电路的性质，对于同一个热得足够低根据分压电路的性质，对于同一个热敏电阻，增大可变电阻敏电阻，增大可变电阻R的阻值就可达到目的的阻值就可达到目的答案：答案：(1)“非非”门门(2)当高温时当高温时Rt的阻值减小，的阻值减小，PX之间电压降低，之间电压降低，这时由于输入了低电压，所以从这时由于输入了低电压，所以从“非非”门输出的门输出的是高电压，电铃响起是高电压，电铃响起(3)大一些大一些总结：总结：1.如图所示电路为如图所示电路为()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无法判定无法判定解析：解析：当开关接通时，灯泡短路，不发光，当开关当开关接通时，灯泡短路，不发光，当开关断开时，灯泡发光，故该电路为断开时，灯泡发光，故该电路为“非非”门门答案：答案：B课 堂 巩 固 训 练2“与与”门电路的输入端输入信号为何值时，门电路的输入端输入信号为何值时，输出端输出输出端输出“1”()A“0”“0”B“0