简单的逻辑电路(解析版)
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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。
B 逻辑电路是“与”门电路。
简单的逻辑电路-知识点剖析一、对三种基本逻辑电路的理解“与”逻辑电路图2-10-11.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2-10-1所示,如果把电键A 闭合作为条件A满足,把电键B 闭合作为条件B 满足,把电灯L 亮作为结果C 成立,则“与”逻辑关系可以示意为:C B A ⇒⎭⎬⎫2.对“或”门的理解“或”逻辑电路图2-10-2如果一个事件和几个条件相联系,当这几个条件中有一个满足,事件就会发生,这种关系叫“或”逻辑关系.具有这种逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门.如图2-10-2所示,如果把电键A 闭合当作条件A 满足,把电键B 闭合当作条件B 满足,把电灯L 亮当作结果C 成立,则“或”逻辑关系可以示意为:3.对“非”门的理解“非”逻辑电路图2-10-3设正常逻辑关系为:当条件A 满足时,结果C 发生;当条件A 不满足时,结果C 不发生.与正常逻辑关系相反,如果条件A 满足时,结果C 不发生;条件A 不满足时,结果C 却发生,这种关系叫“非”逻辑关系.具有这种逻辑关系的电路叫“非”门电路,简称“非”门.如图2-10-3所示,如果把电键A 闭合当作条件A 满足,把电灯L 亮当作结果C 成立,把电灯L 灭当作结果-C 成立,则正常逻辑关系为:C A ⇒,而“非”逻辑关系表现为C A -⇒.二、各种基本的门电路的符号与真值表1.“与”门的符号图2-10-4 “与”门的真值表2.“或”门的符号图2-10-5 “或”门的真值表3.“非”门的符号图2-10-6 “非”门的真值表三、一个与门电路和一个非门电路组合在一起,做成一个复合门电路,称为“与非”门,如图2-10-7所示.图2-10-7 其真值表为一个或门电路和一个非门电路组合在一起,做成一个“或非”门,如图2-10-8所示.图2-10-8 其真值表为。
简单的逻辑电路(解析版)什么是逻辑电路?逻辑电路是一个电子系统,它能够执行逻辑运算,并输出数字信号。
逻辑电路通常由基本逻辑门(AND、OR、NOT)和它们的组合构成。
逻辑电路可以嵌入到计算机的 CPU (中央处理器)、内存、输入输出和各种电子设备中,从而控制它们的工作流程。
逻辑电路的设计和实现是数字电子学中的一个主要研究方向,它的目的是将逻辑门按照特定的规则组合连接,构成具有特定功能的逻辑电路。
逻辑门的种类AND门AND门是逻辑电路中最基础的门之一,它的输入为两个或多个信号,输出结果仅当所有输入信号都为真时才为真。
AND门可以用以下逻辑公式表示:C = A * B其中 C 为输出信号,A 和 B 为输入信号,* 表示逻辑乘法。
下图是一个简单的AND 门电路示意图:+/ \\/ \\/ \\IN1 ---| |--- OUT\\ /\\ /+IN2 -----------OR门OR门是逻辑电路中另一个基本门,它的输入为两个或多个信号,输出结果仅当所有输入信号中至少有一个为真时才为真。
OR门可以用以下逻辑公式表示:C = A + B其中 C 为输出信号,A 和 B 为输入信号,+ 表示逻辑加法。
下图是一个简单的OR 门电路示意图:IN1 ---+\\\\|+--- OUT//IN2 --+NOT门NOT门是逻辑电路中最简单的门,它只有一个输入信号,输出结果为该输入信号值的反转。
NOT门可以用以下逻辑公式表示:C = not A其中 C 为输出信号,A 为输入信号,not A 表示对 A 取反。
下图是一个简单的NOT 门电路示意图:+/ \\/ \\/ \\IN-----|--- OUT\\ /\\ /\\ /+逻辑电路的组合与实现基本逻辑门可以组合连接,构成更复杂的逻辑电路,实现更为复杂的逻辑功能。
下图是一个由两个 AND 门和一个 OR 门组成的逻辑电路示意图:IN1 ---+ +---+| | |+----+ | || | +--- OUTIN2 -----+ | +-+-+| |+-+-+| || +---+| |IN3 ---+ +---+此电路的逻辑公式为:C = (A * B) + C其中 C 为输出信号,A、B 和 C 为输入信号。
第10节简单的逻辑电路【知能准备】1.数字电路:处理的电路叫做数字电路。
2.门电路:就是一种开关,在一定条件下它允许;如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
3.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。
具有的电路称为“与”门电路。
4.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,具有的电路叫做“或”门电路。
5.输出状态和输入状态呈现的逻辑关系,叫做“非”逻辑,具有的电路叫做“非”门电路。
【同步导学】1.按照输入和输出关系的不同,可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。
(1)“与”门理解:当几个条件同时具备才能出现某一结果,这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“与”门。
符号:如图特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时,Y输出为“0”;③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。
(2)“或”门理解: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,则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“或”门。
符号:如图特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当一个输入“0”另一个输入为“1”时,Y输出为“1”;③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。
(3)“非”门理解:当一种结果出现时,另一种结果一定不出现。
即输出Y是输入A的否定,这就是“非”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“非”门。
符号:如图特点:①当A输入为“1”时,Y输出为“0”;②当A输入为“0”时,Y输出为“1”.2.真值表真值表是包含各种可能性在内的逻辑关系表,它包括两部分,一部分是所有输入逻辑变量的各种可能组合;另一部分是相应的输出。
右图是一种具有“与”逻辑功能的门电路。
把开关接通记为1,开关断开记为0,灯亮记为1,灯灭记为0,它的真值表为输入输出A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1例题:如图所示,试判断这是一个什么逻辑门电路。
时序逻辑电路例题及解析过程下面以一个简单的时序逻辑电路例题来进行解析:题目:设计一个时序逻辑电路,该电路具有两个输入信号A和B,一个输出信号Y。
当输入信号A的值为1持续1个时钟周期,并且在此期间B的值为0时,输出信号Y才为1,否则输出信号Y为0。
解析过程如下:1.首先,我们了解到输入信号A需要保持1个时钟周期,因此需要一个时钟信号作为输入。
2.我们需要一个计数器来计算时钟的周期数。
假设我们使用一个4位计数器,可以计数0到153.由于题目要求输入信号A的值需为1持续1个时钟周期,因此我们可以使用计数器的其中一位(假设为最高位)作为输入A。
当最高位为1时,表示1个时钟周期已经过去。
4.同时,我们需要判断输入信号B的值是否为0。
我们可以使用一个2输入与门来实现。
将A和B连接到与门的输入端,当A为1且B为0时,与门的输出为15.最后,我们需要将与门的输出作为输出信号Y。
如果与门的输出为1,则表示满足题目要求,Y为1;否则Y为0。
综上所述,这个时序逻辑电路可以由一个时钟信号、一个计数器、一个输入与门和一个输出门组成。
值得注意的是,以上只是一个简单的例题,实际设计中可能还需要考虑到多个输入信号的组合和时序要求的复杂度。
此外,时序逻辑电路中的存储器也可以根据需要进行选择和设计。
总结起来,时序逻辑电路是一种根据时序要求对输入信号进行处理和存储的电路。
在实际设计中,需要根据具体要求选择合适的计数器、逻辑门和存储器等组件来完成设计。
通过理解电路的工作原理和特点,我们可以更好地进行时序逻辑电路的设计和应用。
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。
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:AY B⎫⇒⎬⎭。
它们的逻辑关系如下表所示:(2)“与”门的真值表如把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,不亮为0,那么上表的情况可用下表的数学语言来描述,这种表格称为真值表。
“与”门的真值表(3)“与”逻辑关系有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。
符号:(4)“与”门的逻辑关系式:(5) 波形图:(6) 实验电路:2.“或”门的逻辑关系、真值表和符号 (1) 对“或”门的理解如果一个事件和几个条件相联系,当这几个条件中有一个满足,事件就会发生,这种关系叫“或”逻辑关系。
第二章第11节简单的逻辑电路课后强化演练一、选择题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.关于这里的1和0下列说法中正确的是( )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或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答案:C2.有一逻辑门电路的真值表,试判断这是一个什么类型的逻辑门电路( )1A.“与”门”门C.“或”门D.“与非”门解析:由题意给出的真值表可以看出:输入和输出恰好是相反的关系,故应属于“非”门电路.答案:B3.“或”门电路的逻辑关系可表示为Y=A+B,则下列结果正确的是( )A.0+0=0 B.0+1=1C.1+0=1 D.1+1=0解析:根据“或”门的逻辑关系可知,A、B、C均正确.答案:ABC4.(2014·嘉定区一模)如图所示,为由基本门电路组成的四个电路,其中能使小灯泡发光的是( )A BC D解析:观察电路图可知,灯泡一端接地,另一端只需接高电位,即可发光,A 图中或门输出端为高电位,符合题意,A 选项正确;B 图中与门输出端为低电位,不符合题意,B 选项错误;同理,C 、D 图中输出端为低电位,C 、D 选项错误.答案:A5.(2014·闵行区二模)如图所示为用“与”门构成的简易报警器的示意电路.当报警器发出警报声时,电键S 1、S 2处于的状态为( )A .S 1闭合,S 2断开B .S 1断开,S 2闭合C .S 1、S 2都断开D .S 1、S 2都闭合解析:门电路为与门,输出端为高电位时,报警器工作,此时输入端均为高电位,S 1需要闭合, S 2需要断开,A 选项正确.答案:A6.如图是有三个输入端的复合门电路,当C 端输入0时Y 输出0,那么A 、B 端输入分别是( )A .1、1B .0、1C .1、0D .0、0解析:C 端输入为0,则通过“非”门后,输出为1,“与”门Y 输出为0,则A 、B 端输入“或”门后的输出为0,根据“或”的逻辑关系,A 、B 输入的都是0.答案:D 二、非选择题7.如图表示输入端A、B的电压随时间的变化关系,完成下题:求:图中输出端Y随时间变化的关系.解析:由图可以看出,输出端Y是A、B的逻辑“与”关系的输出信号,因此首先作出A、B、Y的真值表,然后再确定输出端Y随时间变化的关系.答案:如图8.火警自动报警器用“电位器使蜂鸣器正好不报警,然后用火焰靠近热敏电阻,蜂鸣器就会发出报警信号.在不报警时,P为低电位,记“0”;报警时,P为高电位,记“1”.求:(1)报警时,A点电位为高电位“1”还是低电位“0”;(2)当用火焰靠近热敏电阻时,热敏电阻的阻值是增大还是减小.。
简单的逻辑电路教案一、课题:简单的逻辑电路二、教学目标:知识和技能: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”门以及“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门以及“非”门电路在实际问题中的应用。
过程与方法:以实验教学为主体的媒体教学为辅的课堂教学模式;以对比教学为主线、联系生活实际为辅线开展课堂教学活动。
情感、态度和价值观:感受数字技术对现代生活的巨大改变;体验物理知识与实践的紧密联系。
三、教学重、难点:三种门电路的逻辑关系以及门电路的实际应用。
四、教学过程:演示实验引入课题火警报警装置用火柴点燃放在图示位置,结果听到喇叭鸣叫。
问:1、为什么会有这样的实验现象?2、中间的“黑盒子”是什么元件?实验装置图:我们今天的这节课就是要来探究实验现象产生的原因以及“黑盒子”里的元件。
为此让我们从稳恒电路的模拟世界进入实用的数字世界。
一、数字电路和模拟电路电子电路中的信号:1、模拟信号:幅度随时间连续变化的信号例:正弦波信号、锯齿波信号等。
2、数字信号:幅度不随时间连续变化,而是跳跃变化阅读材料(见附页)点燃的火柴引: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叫做“门”电路, (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。
门电路就像一扇门,当具备开门条件时,输出端就有一个信号输出;反之,门关闭)。
它们在工作时输入端和输出端的电势只有两种情况:一种为高电势(如12V),另一种为低电势(如0V), 电路工作好像处在一种“是”和“非”的判断之中,因此叫做逻辑电路。
首先来认识一下逻辑电路的种类:二、逻辑电路的种类“与”门、“或”门、“非”门以及“与非”门、“或非”门和“异或”门(符号略)今天我们主要的任务是了解“与”门、“或”门和“非”门的特点及其应用。
三、逻辑电路的特点1、“与”逻辑电路(and)演示实验(利用积件模拟教材演示实验)这是一个搭积木的过程,教师在电脑屏幕上将积木(元件)准备好,学生上讲台操作鼠标,按下其中任意一个T o gg le Sw itch(键),LED(灯)不亮;当按下两个T o gg le Switch(键),LED(灯)亮。