高二物理选修3-1-简单的逻辑电路

精品文档 用心整理

人教版高中物理选修3-1

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

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。

3．初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。

4．初步了解三种门电路的逻辑关系和数字信号和数字电路的含义。

【要点梳理】

要点一、数字信号与模拟信号

1、数字信号

数字信号在变化中只有两个对立的状态：“有”或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。

如图所示分别为几种常见模拟信号和几种常见数字信号：

2、数字信号的处理

处理数字信号的电路叫做数字电路，数字电路主要研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。

通常把高电势称为1，低电势称为0。

数字信号的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信号的电路称数字电路，因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。

我们将数字电路中基本单元电路称为逻辑电路，而最基本的逻辑电路是门电路。 精品文档 用心整理

那么数字信号的处理模式就是：

数字电路→逻辑电路→门电路

知识点二─、简单的逻辑电路

1、“与”门的逻辑关系，真值表和电路符号

所谓门，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。

（1）对“与”门的理解

如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系，具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。

如图所示，如果把开关A闭合作为条件A满足，把开关B闭合作为条件B满足，把电灯L亮作为结果Y成立，则“与”逻辑关系可以示意为：AYB。

它们的逻辑关系如下表所示：

条 件 结 果

开关A 开关B 灯泡Y

11 简单的逻辑电路

错误！未定义书签。

教分析

教书从生活实例出发介绍了“与”“或”及“非”三种逻辑电路的逻辑关系，并在此基础上介绍了表示这三种逻辑关系的真值表。生刚完稳恒电流及复杂电路分析，对电势等概念比较清晰，但分析复杂电路的水平有限，加上教材中本节属于对稳恒电流的补充，对后面的选修3－2中传感器知识起引领。故应重点讲解“与”门、“或”门以及“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。教书通过演示实验让生知道这些逻辑关系可以通过电路实现，从而引入了门电路。又从门电路的组合到“漫步”，让生了解集成电路及应用领域。

教材中的重要思想

1．教材中使用类比的思想，使生便于接受逻辑运算关系；

2．论联系实际的思想；

3．培养生严密逻辑思维能力的思想。

教目标

1．知道字电路和模拟电路的概念，了解字电路的优点。

2．初步了解简单的逻辑电路及表示符号。

3．通过实验，解“与”“或”及“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。

4．知道什么是真值表，会用真值表表示一些简单的逻辑关系。

5．通过实验，观察门电路的作用，初步了解逻辑电路的基本原以及在自动控制中的应用。在对逻辑电路应用实例的分析中体会三种逻辑运算关系，体会逻辑电路在现实生活中的意义。

6．初步了解集成电路的简单原。关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况，感受字技术对现代生活的巨大改变。

教重点难点

1．知道最基本的逻辑电路“与”门、“或”门及“非”门的功能；

2．解各种门电路的逻辑关系；教中可以从生活实例或演示实验现象入手，帮助生解三种逻辑关系。

3．什么是真值表？各个逻辑电路的真值表的填写。

4．能综合运用本节所知识设计逻辑电路并在电路中填写恰当的电路符号。

生对模拟信号和模拟电路的概念都能比较容易解，但是，对信息社会中常提到的“字”概念，认识是较模糊的。字信号是信息技术的基础，字电路是如何处字信号的，分析最小字电路单元的逻辑关系，解字电路处逻辑关系的原，这是解字电路的关键。

人教版选修3－1 物理：2.11 简单的逻辑电路 学案设计（无答案）

1 / 6 简单的逻辑电路

【学习目标】

了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义，理解条件与结果的关系，以及这些逻辑关系的真值表。

【学习重点】

三种门电路的逻辑关系。

【学习难点】

数字信号和数字电路的意义。

【学习过程】

一、要点导学

1．数字电路：处理数字信号的电路叫数字电路；数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。

2．“与”门：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫做“与”关系。具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。

“与”门符号如图12—10—1所示，逻辑关系是Y=A·B，其真值表如表1所示。

3．“或”门：如果几个条件中，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”门的符号如图12—10—2所示，逻辑关系是Y=A+B，其真值表如表2所示。

输入 结果

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

输入 结果

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1 A

B Y &

图12—10—1 表1

表2 人教版选修3－1 物理：2.11 简单的逻辑电路 学案设计（无答案）

2 / 6

4．“非”门：输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑。具有“非”逻辑关系的电路叫“非”门。

“非”门的符号如图12—10—3所示，逻辑关系是Y=A，其真值表如表3所示。

二、范例精析

例1：如图12—10—4所示，两个与门的输出端与一个或门的输入端相连，再与一个非门串联，形成一个组合的门电路，与门的输入端A、B、C．D就是这个组合电路的总输入端，非门的输出端Y就是它的总输出端。为了应用方便，实际中把这四个门电路在制作时便复合在一起，做成一个复合门电路，称为“与或非”门，它的符号如图12—10—5所示，请在表中填写与或非门的真值表。

简单逻辑电路

一、门电路的概念

在日常生活中，我们所遇到的任一事物的发生、发展都遵循着一定的规律性，或者说存在着一定的因果关系。这种一定的规律性或一定的因果关系就是逻辑。在数字电子技术中尤其侧重双值逻辑问题，双值逻辑关系在日常生活中比比皆是，如真与假 有与无．是与非、好与坏、高与低、上与下等。与之相对应．在逻辑运算中．二进制运算总是取“0”与“1”两个值来反映这两种可能性。一般用两个不同电位的脉冲的来代表“0”和“1”。因而，人们就可以借助电路来完成这种逻辑运算 。

二、逻辑门电路

用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路叫逻辑门电路。由于这种电路又像一扇“门”那样依一定的条件“开与关” ，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。因而又称门电路，通常也叫开关电路。

逻辑1和0： 电子电路中用高、低电平来表示。

获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的导通、截止（即开、关）两种工作状态。

基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、与非门、或非门、与或非门等。

1、“与”逻辑和与门电路

当决定某事件的全部条件同时具备时，结果才会发生，这种因果关系叫做与逻辑。

实现与逻辑关系的电路称为与门。

真值表、逻辑符号和波形图见下图：

与门的逻辑功能可概括为：

输入有0，输出为0；输入全1，输出为1。

2、“或”逻辑和或门电路

在决定某事件的条件中，只要任一条件具备，事件就会发生，这种因果关系叫做或逻辑。

实现或逻辑关系的电路称为或门。

真值表、逻辑符号和波形图见下图：

或门的逻辑功能可概括为：输入有1，输出为1；输入全0，输出为0。

输入 输出

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

输入 输出

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1 A B

Z 结果 条件

& A Y

B

B

Y A

A

Z B 结果 条件

≥1 A Y B