简单的逻辑电路(解析版)分析
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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。
简单的逻辑电路知识集结知识元简单的逻辑电路知识讲解一、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:“有”或“没有”.2.数字电路(1)概念:处理数字信号的电路.(2)功能:研究电路的逻辑功能.二、“与”门1.逻辑关系:一个事件的几个条件同时满足时事件才能发生.2.符号其中“&”具有与的意思,象征A、B两个输入端都是1时,输出才是1.3.真值表,“有”用“1”表示,“没有”用“0”表示.输入输出A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1三、“或”门1.逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要一个条件满足事件就能发生.2.符号:,“≥1”象征1个或多于1个输入端为1时,输出端就是1.3.真值表输入输出A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1四、“非”门1.逻辑关系:输出状态与输入状态相反.2.符号:其中矩形右侧小圆圈表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为1时,输出端为0.3.真值表输入输出A Y0 11 0五、集成电路1.构成:将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块硅片上.2.优点:体积小、方便、可靠,适用于系列化、标准化生产.二、对三种基本逻辑电路的理解门电路是用来实现基本逻辑功能的电子电路,可以由二极管、三极管的元件构成,也可制成集成电路,基本的门电路有三种类型,“与”门电路,“或”门电路和“非”门电路,较复杂的门电路由上述三种基本门电路混和而成.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.如上图所示,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:2.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.具有这种逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门.如上图所示,如果把开关A闭合当作条件A满足.把开关B闭合当作条件B满足,把电灯L亮当作结果Y成立,则“或”逻辑关系可以示意为:3.对“非”门的理解设正常逻辑关系为:当条件A满足时,结果Y发生;当条件A不满足时,结果Y不发生.与正常逻辑关系相反,如果条件A满足时,结果Y不发生;条件A不满足时,结果Y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.如上图所示,如果把开关A闭合当作条件A满足,把电灯L亮当作结果Y成立,把电灯L灭当作结果-Y成立,则“非”逻辑关系表现为A⇒-Y.例题精讲简单的逻辑电路例1.如图的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”,B端也输入电信号“1”时,则C和D端输出的电信号分别为()A.1和1 B.0和1 C.1和0 D.0和0例2.现代社会是数字化社会,需要把模拟信号转换为数字信号。
简单的逻辑电路-难点剖析一、什么叫做逻辑电路?电路的输入、输出状态呈现一定的逻辑关系的电路称为逻辑电路,如三种基本的门电路呈现三种基本的逻辑关系,所以三种门电路是最基本的逻辑电路,其他呈现出较复杂的逻辑关系的逻辑电路都是由这三种门电路组成的.逻辑电路输入、输出的都是数字信号,这种信号只有两种状态:逻辑“1”和“0”. 二、如何确定逻辑“1”和“0”?“1”和“0”是分别代表两种相反状态的代码,例如开关断开代表“0”状态,接通代表“1”状态.对逻辑电路的输入、输出来说,一般是高电压为“1”,低电压为“0”.对具体的数字电路来说,电压高于某一值时为“1”,低于某一值时为“0”.三、两种简单的复合门电路如何用真值表表示?(1)与非门:由一个与门和一个非门组成.它具有的逻辑关系用真值表表示为(2)或非门:由一个或门和一个非门组成.参考与非门,它具有的逻辑关系用真值表表示为:【例1】在举重比赛中,有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判,当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后,才可发出合格信号.试列出其真值表.思路分析:设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C,裁判结果为Y.并且对于A、B、C设:判上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.对于Y设:上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.根据题意及上述假设可列出真值表.答案:真值表如下表所示.【例2】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2-10-1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.请在方框内画出符合要求的门电路符号.图2-10-1思路分析: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”,则此时门电路的真值表应为:答案:这是与非门真值表,所以框内应为:温馨提示:要判断是何种电路,应先根据条件写出真值表,再根据真值表判断是何种门电路.所以五种门电路的真值表要记清.【例3】火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按图2102连接,调节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,P1”.图2-10-2试问:(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?思路分析:(1)报警时,P点为高电位“1”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端P为高电位时,输入端A点一定是低电位“0”.(2)图2-10-2可等效为电路图2-10-3所示.当火焰靠近热敏电阻时,蜂鸣器报警,说明此时P点为高电位,A点为低电位,也就是说热敏电阻两端的电压减小,由电路图2-10-3可知,热敏电阻的阻值减小.图2-10-3答案:(1)A是低电位(2)减小温馨提示:对于简单的逻辑电路,掌握其特点并写出其真值表是处理问题的关键.。
(2011-2019)年高考物理真题分项汇编:
简单逻辑电路
(含解析)
1. 2012年物理上海卷
7.如图,低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。
其中 ( ) (A )甲是“与门”,乙是“非门” (B )甲是“或门”,乙是“非门” (C )甲是“与门”,乙是“或门” (D )甲是“或门”,乙是“与门” 答案:B
从图形上看,乙是“非门”,甲如果是“与门”,无论输入电压是高还是低,都会使乙的输出电压高,而使蜂鸣器发出警报,只有当甲是“或门”时,输入电压低时甲的输出电压才会低而使乙的输出电压高从而使蜂鸣器发出警报 2. 2011年上海卷
6.右表是某逻辑电路的真值表,该电路是
答案:D
解析:本题考查门电路相关知识点。
与门的逻辑:F
=A ·B ,即有0
出0,全1出1,用“&”符号表示;或门的逻辑:F =A +B
,即有1出1,全0出0用“≥1”符号表示;非门的逻辑:
F =A ,即0出1,1出0,用“○”符号表示。
A 选项表达式为:F =A +B ,显然不符合表格的第一行数据,A 错;B 选项表达式为:F =A ·B ,显然也不符合表格的第一行数据,B 错;
C 选项表达式为:F =A +B ,显然也不符合表格的第二行数据,C 错;
D 选项表达式为:F =A ·B ,符合表格
A B C D。
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。
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。
《简单逻辑电路》讲义一、什么是逻辑电路在我们的日常生活和现代科技中,逻辑电路扮演着至关重要的角色。
那么,究竟什么是逻辑电路呢?简单来说,逻辑电路是一种以二进制为基础,对输入的电信号进行逻辑运算,并输出相应结果的电子电路。
它就像是一个聪明的“决策者”,根据输入的条件做出“是”或“否”的判断,然后给出相应的输出。
逻辑电路中的基本元素是逻辑门,常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
这些逻辑门就像是构建逻辑电路大厦的基石,通过它们的不同组合和连接,可以实现各种各样复杂的逻辑功能。
二、常见的逻辑门1、与门与门就像是一个“苛刻”的裁判,只有当所有的输入都为“1”(高电平)时,输出才为“1”,否则输出为“0”(低电平)。
它的逻辑表达式为 Y= A · B ,其中 A 和 B 是输入,Y 是输出。
比如说,有两个开关 A 和 B 控制一盏灯,如果只有当 A 和 B 都闭合时,灯才会亮,那么这就是一个与门的实际应用。
2、或门或门则相对“宽松”,只要有一个或多个输入为“1”,输出就为“1”,只有当所有输入都为“0”时,输出才为“0”。
其逻辑表达式为 Y = A +B 。
举个例子,有两个按钮 A 和 B 控制一个警报器,只要按下 A 或者B 中的任意一个,警报器就会响,这就是或门的应用。
3、非门非门是最简单也是最独特的逻辑门,它只有一个输入,输出则是输入的相反值。
输入为“1”时,输出为“0”;输入为“0”时,输出为“1”。
逻辑表达式为 Y =。
比如说,一个开关控制一盏灯,当开关闭合(输入为 1)时,灯灭(输出为 0);当开关断开(输入为 0)时,灯亮(输出为 1),这就是非门的应用。
三、逻辑电路的表示方法为了清晰地描述和设计逻辑电路,我们有多种表示方法。
1、真值表真值表是一种直观地展示逻辑门或逻辑电路输入与输出关系的表格。
通过列出所有可能的输入组合以及对应的输出值,能够一目了然地看出逻辑关系。
2、逻辑表达式用数学表达式来描述逻辑关系,简洁明了,便于进行数学运算和分析。