11、简单的逻辑电路
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第11节简单的逻辑电路一、门电路1.数字信号变化的两个状态“有”或者“没有”。
2.数字电路和逻辑电路(1)数字电路:处理数字信号的电路。
(2)逻辑电路:具有逻辑功能的数字电路。
3.“门”就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过;如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
二、“与”门1.“与”逻辑关系:一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生。
2.符号:只有A与B两个输入端都是1时,输出端才是__1__。
3.真值表:“有”用“1”表示,“没有”用“0”表示三、“或”门1.“或”逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有一个条件满足,事件就能发生。
2.符号:“≥1”象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是__1__。
3.真值表四、“非”门1.“非”逻辑关系:输出状态和输入状态相反的逻辑关系。
2.符号:矩形右侧小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为1时,输出端是__0__。
3.真值表思考判断1.“与”门和“或”门电路只能有两个输入端。
(×)2.真值表中的“1”和“0”与算术中的“1”和“0”有本质区别。
(√)3.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“或”逻辑关系。
(×)4.具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门。
(√)三种门电路的类比理解[要点归纳]门电路种类类比电路图逻辑关系“与”门两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件,逻辑关系可示意为“或”门两个开关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[精典示例][例1] 监控系统控制电路如图1所示,开关S闭合时,系统白天和晚上都工作,开关S断开时,系统仅晚上工作。
在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻,则电路中()图1A.C是“与”门,A是光敏电阻B.C是“与”门,B是光敏电阻C.C是“或”门,A是光敏电阻D.C是“或”门,B是光敏电阻[解析]开关S闭合后,C门的一个输入端是1,系统不管白天和晚上都工作,说明与另一端的逻辑值无关,这说明C门是“或”门。
高二物理导学案NO.28 §2.11 简单的逻辑电路学习目标1、通过自学能说出数字电路和模拟电路的概念,及数字电路的优点。
2、能说出“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3通过交流、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用 学习重、难点重点 三种门电路的逻辑关系。
难点 数字信号和数字电路的意义。
学法指导:阅读教材、讨论交流,结合实例加强对逻辑电路的理解与应用。
自主学习:一、数字电路中最基本的逻辑电路——门电路1.数字信号变化的两个状态:“______________”或者“__________”.2.数字电路(1)概念:处理______________的电路.(2)功能:研究电路的______________功能.二、“与”门1.逻辑关系:一个事件的________同时满足时事件才能发生.2.符号:____________,其中“&”具有“________”的意思,象征A 与B 两个输入端________时,输出端才是1.3.真值表三、“或”门1.逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有________满足事件就能发生.2.符号:__________________,“≥1”象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是1.3.真值表四、“非”门1.逻辑关系:输出状态和输入状态________.2.符号:____________,其中矩形右侧小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为______时,输出端是______.3.真值表五、集成电路1.构成:以半导体材料为基片,将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块________上.2.优点:________小、方便、可靠,适于系列化、标准化生产等.【课程导学】一、“与”门[问题情境] 如图1所示,两个开关A 、B 串联起来控制同一灯泡L ,显然,只有A “与”B 同时闭合时,灯泡L 才会亮.在这个事件中,A 、B 闭合是条件,灯泡L 亮是结果.那么它们体现了什么逻辑关系呢?1.什么是“与”逻辑关系?2.什么是“与”门?[要点提炼]1.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫做“______”逻辑关系.2.具有“与”逻辑关系的电路称为“________”门电路.[问题延伸]1.数字信号的图形特征是________,模拟信号的图形特征是______.2.如何确定逻辑“1”和“0”?“1”和“0”是分别代表两种________(填“相同”、“相反”或“相似”)状态的代码,例如开关断开代表“0”状态,接通代表“1”状态.二、“或”门[问题情境] 如图2所示,两个开关A 、B 并联,控制同一灯泡Y ,在这个电路中,A “或”B 闭合时,灯泡Y 就亮.它们体现了什么逻辑关系?1.什么是“或”逻辑关系?2.什么是“或”门?[要点提炼]1.如果几个条件中,____________条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系.2.具有“或”逻辑关系的电路叫做“________”门.三、“非”门[问题情境]如图3所示,当开关A 接通时,灯泡Y 被短路而不亮;当开关A 断开时,灯泡Y 是通路而被点亮.这体现了什么逻辑关系?1.什么是“非”逻辑关系?2.什么是“非”门?[要点提炼]1.输出状态和输入状态__________的逻辑关系,叫做“非”逻辑关系.2.具有“非”逻辑关系的电路叫做“________”门.【范例精析】例1 现在的银行系统都设有自动取款机,请你分析一下自动取款过程中的事件与条件之间图1 图2图3体现了一种怎样的逻辑关系?变式训练1 从北京到上海,就现在的地面交通来说,一般通过哪些途径来实现?请你分析一下其中的事件与条件,它们体现了哪一种逻辑关系?例2 在如图4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达标检测: 基础题1.教室前门共有三把钥匙,这三把钥匙之间的关系是---------逻辑关系。
《简单的逻辑电路》物理教案第一章:逻辑电路基础1.1 教学目标:了解逻辑电路的定义和作用。
掌握逻辑电路的基本组成和符号表示。
1.2 教学内容:逻辑电路的定义和作用。
逻辑电路的基本组成:输入、输出、逻辑门。
逻辑电路的符号表示:与门、或门、非门。
1.3 教学方法:采用讲解和示例相结合的方式,让学生理解逻辑电路的基本概念。
通过绘制逻辑电路图,加深学生对逻辑电路符号表示的理解。
1.4 教学评估:课堂练习:让学生绘制简单的逻辑电路图。
课后作业:要求学生分析并解释给定的逻辑电路的功能。
第二章:与门和或门2.1 教学目标:掌握与门和或门的功能和工作原理。
能够分析简单的与门和或门电路。
2.2 教学内容:与门的功能和工作原理。
或门的功能和工作原理。
简单电路的分析:与门和或门的组合。
2.3 教学方法:通过实验和示例,让学生观察和理解与门和或门的功能。
引导学生通过逻辑推理,分析简单电路的功能。
2.4 教学评估:课堂实验:观察并解释与门和或门的实验结果。
课后作业:分析并绘制给定的简单电路图。
第三章:非门3.1 教学目标:掌握非门的功能和工作原理。
能够分析非门电路。
3.2 教学内容:非门的功能和工作原理。
非门电路的分析。
3.3 教学方法:通过实验和示例,让学生观察和理解非门的功能。
引导学生通过逻辑推理,分析非门电路的功能。
3.4 教学评估:课堂实验:观察并解释非门的实验结果。
课后作业:分析并绘制给定的非门电路图。
第四章:逻辑电路的应用4.1 教学目标:了解逻辑电路的实际应用。
能够设计简单的逻辑电路。
4.2 教学内容:逻辑电路的实际应用:数字电路、计算机等。
设计简单的逻辑电路:编码器、译码器等。
4.3 教学方法:通过实例和项目,让学生了解逻辑电路在实际应用中的作用。
引导学生通过小组合作,设计简单的逻辑电路。
4.4 教学评估:小组项目:设计并实现一个简单的逻辑电路。
课后作业:分析并解释给定的逻辑电路应用实例。
第五章:逻辑电路的测试与维护5.1 教学目标:了解逻辑电路的测试方法。
简单反向逻辑电路全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:反向逻辑电路是一种在数字电路中常见的逻辑门电路,它具有特定的逻辑功能和结构。
通过反向逻辑电路,我们可以实现逻辑门的反转或反向操作,从而改变电路的逻辑功能。
在数字电路设计和实现中,反向逻辑电路有着重要的应用,可以帮助工程师实现各种复杂的逻辑功能。
一般来说,反向逻辑电路可以分为两种类型:非门和反相器。
非门是一种基本的反向逻辑电路,它的逻辑功能是将输入的逻辑值取反,即当输入为1时输出为0,当输入为0时输出为1。
非门的真值表如下所示:输入输出0 11 0非门的符号表示通常为一个小圆圈加在门的输入端上,表示该门是一个非门。
非门的实现通常采用晶体管或集成电路等元件,通过将输入信号与门控制电路连接,就可以实现非门的逻辑功能。
非门在数字电路设计中有很广泛的应用,可以实现各种逻辑运算和控制功能。
另一种常见的反向逻辑电路是反相器,它的功能是将输入信号进行反相,即当输入信号为高电平时输出为低电平,反之亦然。
反相器的真值表如下所示:反相器通常由晶体管、集成电路等元件组成,通过适当的连接方式和控制电路,可以实现输入信号的反相功能。
反向逻辑电路在数字电路设计中有着广泛的应用,可以用于信号处理、逻辑判断、数据传输等领域。
反向逻辑电路在数字电路设计中扮演着重要的角色,它可以帮助工程师实现各种复杂的逻辑功能和控制功能。
通过合理的设计和实现,可以构建出高性能的数字电路系统,满足各种应用需求。
反向逻辑电路的研究和应用将继续推动数字电路技术的发展,为人类社会的进步和发展提供更多的可能性。
第二篇示例:简单反向逻辑电路是一种常见的电子电路,它们被广泛应用于数字电子设备和系统中。
这些电路通常由逻辑门和触发器组成,用于执行特定的逻辑功能或存储数据。
在本文中,我们将介绍简单反向逻辑电路的基本原理、应用和设计方法。
简单反向逻辑电路的基本原理是利用逻辑门和触发器之间的连接来实现逻辑功能。
逻辑门是基本的逻辑元件,它们能够执行逻辑运算,如与、或、非等。
3.2.11简单的逻辑电路1.逻辑电路的信号有两种状态:一种是高电位状态,用“1”表示;另一种是低电位状态,用“0”表示.关于“1”和“0”下列说法正确的是()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2.如图所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象,则下列图中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是()3.走廊里有一盏灯,在走廊的两端各有一个开关,我们希望无论哪一个开关接通都能使电灯点亮,那么设计的电路应为()A.“或”门电路B.“与”门电路C.“非”门电路D.以上答案均可4.如图所示为使用汽车安全带的报警电路.S为汽车启动开关,闭合时代表汽车启动.R T代表安全带拉力传感器,驾驶员系好安全带时其电阻变大.要求只有当驾驶员启动汽车且安全带未系好时,蜂鸣器才能报警.则在图中虚线框内应接入的元件是()A.“非”门B.“或”门C.“与”门D.“与非”门5.如图是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”,且要求输出端Y输出的也为“1”,则A、B端输入的是()A.00 B.0 1C.10 D.1 16.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0 B.0和1C.1和1 D.0和07.在如图所示的逻辑电路中,当A端和B端都输入电信号“1”时,则在C和D端输出的电信号分别为()A.1和0 B.0和0C.0和1 D.1和18.下列由基本门组成的电路中,能使蜂鸣器发出声音的是()9.请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路( ) 输入输出A B Y0 0 10 1 11 0 11 1 010.如图所示是模拟路灯的光控电路,R L 为光敏电阻,LED 为发光二极管,为实现LED 天暗时发光、天亮时熄灭,下列说法中正确的是( )A .虚线框内的元件是与门B .虚线框内的元件是或门C .要求在天更暗时LED 点亮,应该将R 的阻值调大些D .要求在天更暗时LED 点亮,应该将R 的阻值调小些11.如图所示,试判断这是什么样的逻辑电路.A 、B 、C 闭合时记为“1”,断开时记为“0”;P 灯亮记为“1”,不亮记为“0”,试完成真值表.12.如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路.图中的两个按钮开关S1、S2分别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,发光二极管(报警灯)就发光.请你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态,并指出是何种门电路,在图中虚线框内画出这种门电路的符号.参考答案1.解析:选C.逻辑电路中“1”和“0”表示电路的两种状态,不表示数字大小,C正确.2.解析:选A.由题图可以看出该电路为“与”门电路,因此只有当A、B的电势均为高电势时,Y才为高电势,因此选项A正确.3.解析:选A.由题意可知,两个条件只要一个满足,结果就能发生,反映了“或”逻辑关系,A正确.4.解析:选C.根据题意,只有当驾驶员启动汽车且安全带未系好时,蜂鸣器才能报警,即只有同时满足两个条件:一是驾驶员启动汽车,二是安全带未系好,蜂鸣器才能报警.符合这一要求的是“与”逻辑关系,因此在图中虚线框内应接入的元件是“与”门,选项C 正确.5.解析:选D.先分析右侧“与”门,已知C输入“1”,欲输出“1”,另一个输入应该是“1”,也就是左边与门的输出是“1”,根据“与”门特点,A、B输入应该都是“1”.D对.6.解析:选C.B端输入电信号“0”时,经过“非”门在D端输出电信号“1”,同时,该电信号与A端输入的电信号“1”一起输入“与”门,则在C端输出电信号“1”.7.解析:选A.B端输入电信号“1”时,通过“非”门输出“0”,所以D端输出“0”,输出的“0”和A端输入的“1”通过“或”门,则在C端输出“1”.选项A正确.8.解析:选B.选项A中为与门,两个输入端必须都为高电平,输出端才为高电平,而电路的有一个输入端为低电平,输出端为低电平,不能使蜂鸣器发声,选项A错误;选项B 中为或门,输入端只要有一个为高电平,输出端即为高电平,能使蜂鸣器发声,选项B正确;选项C中为非门,输入端为高电平,输出端为低电平,不能使蜂鸣器发声,选项C错误;选项D中,首先,高电平输入或门,输出端为高电平,然后,高电平输入非门,输出端为低电平,不能使蜂鸣器发声,选项D错误.9.解析:选D.从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得应为“与非”复合门电路,D选项正确.10.解析:选BC.从题图可以看出发光二极管负极接地,是低电势,门电路一条输入端也是低电势,发光二极管要发光,则发光二极管正极一定是高电势,根据门电路的特点,图中门电路另一条输入端必是高电势,因此虚线框内的元件是或门,选项A错误,B正确;要求在天更暗时LED点亮,应将R的阻值调大,使门电路另一条输入端在天更暗时得到高电势,选项C正确,D错误.11.解析:由题图可知,开关A、B、C只要有一个闭合时,P灯便亮,所以这个电路满足“或”逻辑关系,即当几个条件中只要有一个或一个以上具备,就能出现某一结果.故这答案:见解析12.解析:车主离开汽车后,两个车门均处于关闭状态,跟两个车门对应的开关S1和S2均闭合,这时发光二极管不会发光报警.这是因为S1和S2闭合后,电流不通过发光二极管.当有其他人打开了某一个车门时,S1或S2就处于断开状态,这时就有电流通过发光二极管,使其发光报警.可见,这一装置实际上是一个“或”门电路.开关闭合及二极管不发光状态记为“0”,开关断开及二极管发光状态记为“1”,则开关状态及发光二极管发光状态的对应关系如下表,虚线框中的门电路符号如图所示.答案:见解析。
第二章恒定电流第11节简单的逻辑电路再多一点努力,就多一点成功。
学习目标:A 1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号。
A 2.通过实验理解“与”“或”“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。
A 3知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。
B 4.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。
B 5.初步了解集成电路。
关注我国集成电路在现实生活中的意义。
学习重点A三种门电路的逻辑关系学习难点B数字信号和数字电路的意义预习自学A1.什么是数字信号?电压和电流在幅度上和时间上都是离散、突变的信号。
A2.数字信号在变化中有几个对立状态?分别是什么?72页A3.什么是数字电路?什么叫逻辑电路?什么叫门电路?72页一、“与”门问题:A1.如何理解“门”?72页A2.画出“与”逻辑电路。
72页图2.11-2A3.什么叫“与”逻辑关系?什么叫“与”门电路?73页A4.什么叫真值表?73页。
A5.参照学案“与”逻辑电路,根据下表格开关的通断情况填写出灯泡熄亮情况,并在右边表格中列出“与”门真值表。
A6.画出“与”门的符号73页A7.描述课本74页图2.11-5“与”门电路的作用二、“或”门A1.画出“或”逻辑电路。
74页图2.11-6A2.什么叫“或”逻辑关系?什么叫“或”门电路?74页A3.参照“或”逻辑电路,根据下表格开关的通断情况填写出灯泡熄亮情况,并在右边表格中列出“或”门真值表。
A4.画出“或”门的符号74页A5.描述课本75页图2.11-8“或”门电路的作用三、“非”门A1.画出“非”逻辑电路。
75页图2.11-9A2.什么叫“非”逻辑关系?什么叫“非”门电路?75页A3.参照“非”逻辑电路,根据下表格开关的通断情况填写出灯泡熄亮情况,并在右边表格中列出“或”门真值表。
A4.画出“非”门的符号。
75页B5.观察课本76页图2.11-11 四个输入“与”门集成电路的外引线及图2.11-12 六个“非”门集成电路的外引线。
高中物理| 2.11简单的逻辑电路详解以数字信号为特征的现代信息技术迅猛发展,数字信号在变化中只有两个对立状态,“有”或“没有”;而模拟信号是连续的。
在高中物理中,我们简单的来了解一下基本的处理数字信号的逻辑电路——门电路。
处理数字信号的电路叫做数字电路,具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路。
门电路“门”就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过;如果条件不允许,信号就被阻挡在“门”外的一种逻辑关系。
门电路的种类“与”门;“或”门;“非”门。
“与”门如果一个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。
“与”门的符号和真值表如图所示,两个开关A,B串联起来控制同一个灯泡L,为了使灯泡亮,那么A,B开关必须同时处于闭合状态;当A,B开关一个或两个都断开时,灯泡L是灭的。
具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
“或”门如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某件事就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系。
具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门。
“或”门的符号和真值表z的值依次为1 1 0 1。
如图所示,两个开关A,B并联在电路中,只要A,B任意开关处于闭合状态,那么灯泡L就会亮;当A,B同时处于断开状态时,L是灭的。
“非”门我们假设开关闭合为1,断开为0,灯泡L亮为1,熄灭为0。
开关通断是控制条件,即输入,灯泡亮熄是控制的结果,即输出。
“非”门的符号和真值表当开关闭合即输入为1时,灯泡熄灭,输出为0;当开关断开即输入为0时,灯泡亮,输出为1。
像这种输入状态与输出状态相反的逻辑关系,叫做“非”门电路。
习题演练1. 一逻辑电路图如下图所示,其真值表见下表,此逻辑电路为门电路,在真值表中X处的逻辑值为。
2. 如图为某一控制小灯泡亮和熄灭的简单逻辑电路图,L为小灯泡,R为电阻箱,R'为光敏电阻,有光照射是R'的电阻将显著变小,下列说法正确的是()A 逻辑电路是“或”门电路。