4.4 逻辑电路与自动控制 课件 (1)

课件42张PPT。第4节　逻辑电路与自动控制目标导航
1.了解“与”、“或”、“非”三种基本的逻辑关系．
2．知道“与”、“或”、“非”门三种基本门电路的特点并能熟练识别．(重点)
3．了解真值表的逻辑推理关系．(难点)一、简单逻辑电路
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____功能．逻辑电路是由__________电路构成的．逻辑电路的信号只有两种状态：一是_______状态，用1表示；一是_______状态，用0表示．按输入、输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为___门、___门、___门等．逻辑基本逻辑门高电位低电位与或非1．“与”门
(1)逻辑关系：如果有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______逻辑关系，具有“与”逻辑关系的电路称为________电路，简称“与”门．
(2)符号： 其中“&”表示“与”的意思，象征A、B两个输入端________输入时，输出端Z才有信号输出．“与”“与门”都有信号(3)真值表2.“或”门
(1)逻辑关系：若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______逻辑关系，具有“或”逻辑关系的电路称为________电路，简称“或”门．
(2)符号： 其中的“≥1”表示“或”的意思，象征A、B两个输入端_____________或________输入时，输出端Z就有信号输出．“或”“或门”任一个有信号都有信号(3)真值表3.“非”门
(1)逻辑关系：输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”关系，具有____逻辑关系的电路被称为________电路，简称“非门”．
(2)符号： 其中矩形后边的小圆圈表示____，它与数字1象征着_____的意思，当输入端A_______时，输出端Z无信号输出．非“非门”“0”相反有信号(3)真值表：想一想
1.逻辑电路的真值表中“1”和“0”是表示两个数字吗？
提示：逻辑门电路中的“1”和“0”不是表示两个简单的数字，而是表示逻辑关系，一般是高电压为“1”，低电压为“0”，代表两种相反状态的代码．二、逻辑电路的运用及半导体集成电路的发展
1．___________是自动控制电路的核心，在生产生活中有十分广泛的应用．
2．以半导体材料为基片,将组成电路的各种元件(如：电阻、电容、二极管等)和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的电路系统，这就是______电路．它具有分立元件无可比拟的优点．逻辑电路集成一个国家电子技术发展的重要标志是__________技术的发展．
想一想
2．生活中的声控光控开关，这种灯的打开条件是，在无光的条件下,当有声音发出时,灯的开关被打开，这是什么逻辑关系？
提示：由于无光和有声音发出这两个条件必须同时满足开关才打开，因此这是“与”逻辑关系．集成电路要点一　三种门电路的类比理解
?学案导引
1．“与”门与“或”门满足的条件有什么相同？
2．“非”门表示的输入与输出是什么关系？(2)“与”门的特点：当输入都为“0”时，输出为“0”；当输入一个为“0”，一个为“1”时，输出为“0”；当输入都为“1”时，输出为“1”．
(3)符号中各部分的意义是：A、B表示输入端,
Z表示输出端，&表示“和”，“与”就是英文中的and的意思．2．对“或”门的理解
(1)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C成立．(2)“或”门电路的特点是：当输入都为“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“1”；当输入都为“1”时，输出为“1”．
(3)符号中各部分的意义是：A、B表示输入端，Z表示输出端，“≥1”表示“或”．3．对“非”门的理解
(1)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C成立，把电灯L灭当作结果－C成立，则正常逻辑关系为：A?C.而“非”逻辑关系表现为A?－C.(2)“非”门电路的特点是：当输入为“0”时，输出为“1”；当输入为“1”时，输出为“0”，输出跟输入恰好相反．
(3)符号中各部分的意义是：A为输入端，Z为输出端，“1”表示缓冲，输出端“0”表示反相(又叫反相器)． 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，汽车就不能启动．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，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动．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
【思路点拨】　“与”门的特点可以简单地归纳为“只有……都……才……”即只有输入的都为“1”，输出才为“1”．【精讲精析】　由题意知只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动，也就是说只有两扇门都关紧，汽车才能正常启动，所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门，故A正确．
【答案】　A变式训练
1．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为(　　)
A．“与”门电路　　 B．“非”门电路
C．“或”门电路 D．上述答案都有可能
解析：选C.无论哪一个开关都能使灯点亮故其逻辑关系应是“或”逻辑关系，选项C正确．要点二　复合门电路
?学案导引
1．能否把简单的门电路组合成复合门电路？
2．怎样分析复合门电路的输入值与输出值的关系？1．“与非”门
(1)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．
(2)图示(3)真值表2．“或非”门
(1)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．
(2)图示(3)真值表 (2011·高考上海卷)下表是某逻辑电路的真值表，该电路是(　　)【思路点拨】　解答本题可按如下思路分析：
分析真值表→得出输入与输出的关系→确定逻辑电路．
【精讲精析】　由真值表可知，只要输入信号有一个是0，输出端就是1，只要输入端都是1,输出端才是0，所以这是“与非”门，D正确．
【答案】　D变式训练
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0 B．0和1
C．1和1 D．0和0解析：选C.首先从“非”门电路入手，当B输入“0”时，D输出信号为“1”，所以“与”门电路的两输入端均为“1”，因此C端输出电信号为“1”，因此选项C正确．逻辑电路的应用
[经典案例]　(8分)如图所示是一个火灾报警装置的逻辑的电路图．Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻
值很小，R是一个阻值较小
的分压电阻．(1)要做到低温时电铃不响，火灾时产生高温,电铃响起．在图中虚线处应接入怎样的元件？
(2)为什么高温时电铃被接通？
(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？【思路点拨】　解答本题应把握以下三点：
(1)理解“与”、“或”、“非”门的特点．
(2)理解电铃响起的原因．
(3)理解灵敏度的意义．【解题样板】　(1)温度较低时Rt的阻值很大,
R比Rt小得多，因此P、X之间电压较大，要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处应接入的元件是“非”门．(3分)
(2)当高温时Rt的阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出的是高压，电铃响起．(2分)(3)由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能响，因此R较大些，反应较灵敏．(3分)
【答案】　(1)“非”门　(2)见解题样板　(3)R应大些【名师点评】　在应用逻辑电路时，正确分析电路结构是解题的关键，再根据逻辑电路的特点得出结果．模拟信号与数字信号的优缺点
模拟信号的缺点：①抗干扰能力较弱；②对模拟信号进行处理，可能产生非线性失真，特别是在信号比较强的情况下，③模拟信号记录载体在记录和重放时都是靠转动机构运转，因此无法避免抖晃现象；④难以压缩．数字信号的优点：①抗干扰能力强，无噪声积累；②便于加密处理;③与计算机联网,便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化；④设备便于集成化、微型化；⑤便于构成综合数字网和综合业务数字网；⑥占用信道频带较宽．一路模拟电话的频带为4 kHz带宽，一路数字电话的频带约占64 kHz带宽，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因．周期性的模拟信号可以看成是一系列按正弦函数变化的信号的叠加．
数字信号是将模拟信号以一定的时间间隔，取出信号的大小，经过采样和处理后换成二进制数的信号.