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第二章恒定电流11简单的逻辑电路[学习目标]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。(重点)3.初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。(难点)自主预习探新知一、门电路1．数字信号变化的两个状态：“”或者“”。2．数字电路：处理的电路。3．逻辑电路：具有功能的数字电路叫作逻辑电路。_______是最基本的逻辑电路。门电路有没有数字信号逻辑二、“与”门1．“与”逻辑关系：一个事件的条件都满足后，该事件才能发生。2．“与”门电路：具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。符号如图所示。几个3．真值表A0011输入B0101输出Y0001三、“或”门1．“或”逻辑关系：某事件发生有几个条件，但只要有__________得到满足事件就能发生。2．“或”门电路：具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门电路，简称“或”门，符号如图所示。一个条件3．真值表A0011输入B0101输出Y0111四、“非”门1．“非”逻辑关系：输出状态与输入状态的逻辑关系。2．“非”门电路：具有“非”逻辑关系的电路叫作“非”门电路，简称“非”门。“非”门的表示符号如图所示。3．真值表输入A01输出Y10相反五、集成电路1．构成：将组成电路的各种和集成在同一基片上。2．优点：可靠性高、、成本低廉等。运算速度快元器件连线1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)“与”门电路中，只有A、B两个输入端都是“0”时，输出端才是“1”。()(2)“与”门电路中，A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”，输出端就为“1”。()(3)输入端为“1”时，输出端是“0”的门电路就是“或”门。()(4)两个输入端都为“1”时，输出端为“1”的门电路就是“与”门。()××××2．(多选)在基本逻辑电路中，当所有输入均为0时，输出不是1的逻辑电路是()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．以上三项都不可能AB[根据“与”门电路、“或”门电路和“非”门电路的真值表可知选项A、B正确。]3．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，公交车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，公交车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，公交车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是()A．“与”门B．“或”门C．“非”门D．“与非”门A[由题意知只要有一扇门没有关紧，公交车就不能启动，也就是说只有两扇门都关紧，公交车才能正常启动，所以表示该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门，A正确。]合作探究攻重难对三种门电路的进一步理解门电路种类类比电路图逻辑关系“与”门两个电键都闭合是灯亮的充分必要条件，逻辑关系可示意为AB＝C“或”门两个电键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A⇒－C，C表示结果成立，－C表示结果不成立(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件，灯泡亮作为结果成立进行类比的。(2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反时对应“0”，“1”“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具体数字。【例1】在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光，能实现此功能的电路是()CDABD[实现车门报警的电路应当是“或”门电路，而A、B是“与”门电路，A、B错误；选项C、D图是“或”门电路，但C中，S1、S2均断开时，灯泡不亮，不能起到报警作用，D正确。]简单的复合门电路1.“与非”门一个“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】在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号1、B端输入电信号0时，则在C和D端输出的电信号分别为()A．1和0B．0和1C．1和1D．0和0思路点拨：首先明确是“与”门电路和“非”门电路的组合，然后根据它们的逻辑关系结合真值表进行确定。C[首先从“非”门电路入手，当B端输入电信号“0”时，D端输出电信号为“1”，所以“与”门电路的两输入均为“1”，因此C端输出电信号为“1”，C正确。]复合门电路的分析思路分析复合门电路一般是按照从前向后的顺序进行，即先分析第一个门电路及输出结果，再分析第二个门电路及输出结果，依次类推。逻辑电路的应用逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往要求通过设计一些简单的门电路完成相关的逻辑功能，要对门电路的种类进行准确的选取，这就要求：(1)准确地对一些实例分析条件与结果之间的逻辑关系。(2)熟记“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系意义。(3)理解条件与结果之间的关系。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(如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管等)一起构成电路，通过电路中某一部分的变化(电键的通断、电阻的变化等)实现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，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。【例3】如在铁路与公路的交叉路口安装有自动控制的信号灯，当火车来的时候信号灯亮，火车过去时信号灯灭。图是这种信号灯的控制电路图。S1、S2为两个光控开关，光照到时接通，没照到时断开。只有两个开关都接通时，信号灯才是灭的。请在虚线框内画出符合要求的门电路符号。[解析]开关闭合时输入为高电势，灯亮时输出为高电势，所以开关闭合为“1”，断开为“0”，灯亮为“1”，灯灭为“0”，则此门电路的真值表应为：输入输出ABY001011101110这是“与非”门真值表，电路符号如图所示。[答案]见解析课堂小结知识脉络1.对三种门电路的理解。2.三种门电路的应用。当堂达标固双基1．在逻辑门电路中，若输入信号中至少有一个为“1”，则输出为“1”的逻辑门电路是()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．都不可能B[要求输入信号中至少有一个为“1”，输出为“1”，则就要求为“1＋1＝1”或是“1＋0＝1”，所以满足要求的是“或”门电路。]2．现代数字电路的基本单元是逻辑电路，逻辑电路中最基本的电路是门电路。如图所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡L。在这个事件中，A、B闭合是条件，电灯亮是结果。实现这种逻辑关系的门电路应该称为()A．“或”门电路B．“与”门电路C．“非”门电路D．以上判断均不正确B[只有A与B同时闭合时，灯L才会亮，像这样一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫作“与”逻辑关系，实现这种逻辑关系的门电路是“与”门电路，B正确。]3．如图所示是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________。输入输出ABY00001110X111[解析]逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“或”门电路。由题图表中输入和输出的关系，得出X值应为1。[答案]“或”1