课件24张PPT。第二节 逻辑门输出信号1.电子控制系统控制(处理)部分的_________与_________之间存在着一定的逻辑关系，其中输出信号对应于_________，输入信号对应于_________。
2.数字信号用数字电路处理，数字电路中最基本的单元是_______。
3.所有逻辑前提皆为真时，逻辑结论才为“真”的逻辑关系，称为____逻辑关系。
4.逻辑前提中有一个或一个以上为真，逻辑结论就为“真”的逻辑关系，称为____逻辑关系。
5.逻辑前提为假时逻辑结论为真，逻辑前提为真时逻辑结论反而为“假”，即逻辑结论与逻辑前提的逻辑值总是相反的逻辑关系，称为____逻辑关系。输入信号逻辑结论逻辑前提门电路与或非一、数字信号中“1”和“0”在数字电路分析中的应用(a)实现各种逻辑关系的电路称为数字电路(或逻辑电路)。数字电路是一种开关电路，开关的两种状态“开”与“关”，常用电子元器件的“导通”与“截止”来实现，并用二进常量“1”和“0”来表示。数字电路中，“真”用高电平“1”表示，“假”用低电平“0”表示。“1”和“0”称为数字电路的真值或逻辑值。二、与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写(b)
1.与门(1)定义：如果决定某事物成立(或发生)的诸原因(或条件)都具备，事件才发生，而只要其中一个条件不具备，事物就不能发生，这种关系称为“与”逻辑关系。实现“与”逻辑关系的电路称为与门。
(2)示例：两个串联的开关控制一盏电灯。(3)真值表：(4)逻辑规律：有“0”出“0”，全“1”出“1”。
(5)逻辑符号：
(6)逻辑表达式：Y＝A×B或Y＝A·B或Y＝AB2.或门(1)定义：A、B等多个条件中，只要具备一个条件，事件就会发生，只有所有条件均不具备的时候，事件才不发生，这种因果关系称为“或”逻辑。实现“或”逻辑关系的电路称为或门。
(2)示例：两个并联的开关控制一盏电灯。(3)真值表：(4)逻辑规律：有“1”出“1”，全“0”出“0”。
(5)逻辑符号：
(6)逻辑表达式：Y＝A＋B3.非门(1)定义：决定事件结果的条件只有一个A，A存在，事件Y不发生，A不存在，事件Y发生，这种因果关系叫做“非”逻辑。实现“与”逻辑关系的电路称为非门。
(2)示例：一个开关和电灯并联(3)真值表：(4)逻辑规律：入“0”出“1”，入“1”出“0”。
(5)逻辑符号：【典例1】 与门的逻辑规律是( )A.有0出1、有1出1 B.有0出0、全1出1
C.有0出0、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析 根据与逻辑关系，故选B。
答案 B【变式训练1】 或门的逻辑规律是( )A.有1出1、全1出1 B.有0出0、全1出1
C.有1出1、全0出0 D.全0出1、有1出0
解析 根据或逻辑关系，故选C。
答案 C【典例2】 如图所示是一种两位二进制译码器的逻辑电路图，XY表示输入，F1F2F3F4表示输出。当X为1、Y为0时F1F2F3F4为( )A.0000 B.0100 C.0010 D.0001
解析 根据与逻辑关系，可选D。
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 根据与逻辑关系，可选C。
答案 C三、与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写(b)
1.与非门(1)定义：“全高出低”、“有低出高”，相当于与门后面接一个非门。
(2)真值表：(3)逻辑符号：2.或非门(1)定义：“全低出高”、“有高出低”，相当于或门后面接一个非门。
(2)真值表：(3)逻辑符号：【典例3】 与非门的逻辑功能是( )A.有0出1、有1出1 B.有0出1、全0出0
C.有0出1、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析 根据与非逻辑关系，故选C。
答案 C【变式训练3】 或非门的逻辑功能是( )A.有0出1、有1出1 B.有1出0、全0出1
C.有1出0、全0出0 D.有0出1、有1出0
解析 根据或非逻辑关系，故选B。
答案 B【变式训练4】 如图所示是小明设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图，Rt是负温度系数热敏电阻。当光线暗并且温度低于设定值时，蜂鸣器发声报警。图中虚线框处应选用的逻辑门是( )解析 光线暗时，R0阻值很大，三极管V1基极高电平，V1饱和导通，集电极输出低电平；温度低于设定值，Rg大，V2基极高电平，V2饱和导通，V2集电极输出低电平，蜂鸣器响，V3导通，基极高电平，所以逻辑门为或非门。故选C。
答案 C四、简单的组合逻辑电路(c)
1.简单的组合逻辑电路数字电路根据逻辑功能的不同特点，可以分成两大类：一类叫组合逻辑电路(简称组合电路)，另一类叫做时序逻辑电路(简称时序电路)。
组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。2.逻辑代数基本定律(1)常量之间的关系
与运算：0·0＝0 0·1＝0 1·0＝0 1·1＝1
或运算：0＋0＝0 0＋1＝1 1＋0＝1 1＋1＝1(2)基本公式【典例4】 下列公式中错误的是( )解析 根据逻辑代数基本定律可知，故选A。
答案 A【变式训练5】 逻辑函数式E＋EF，简化后的结果是( )A.E B.F C.EF D.1
解析 根据逻辑代数基本定律可知，故选A。
答案 A第二节 逻辑门
考试内容
考核要求
(1)数字信号中“1”和“0”在数字电路分析中的应用
(2)与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写
(3)与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写
(4)简单的组合逻辑电路
a
b
b
c
1.电子控制系统控制(处理)部分的输出信号与输入信号之间存在着一定的逻辑关系，其中输出信号对应于逻辑结论，输入信号对应于逻辑前提。
2.数字信号用数字电路处理，数字电路中最基本的单元是门电路。
3.所有逻辑前提皆为真时，逻辑结论才为“真”的逻辑关系，称为与逻辑关系。
4.逻辑前提中有一个或一个以上为真，逻辑结论就为“真”的逻辑关系，称为或逻辑关系。
5.逻辑前提为假时逻辑结论为真，逻辑前提为真时逻辑结论反而为“假”，即逻辑结论与逻辑前提的逻辑值总是相反的逻辑关系，称为非逻辑关系。
一、数字信号中“1”和“0”在数字电路分析中的应用(a)
实现各种逻辑关系的电路称为数字电路(或逻辑电路)。数字电路是一种开关电路，开关的两种状态“开”与“关”，常用电子元器件的“导通”与“截止”来实现，并用二进常量“1”和“0”来表示。数字电路中，“真”用高电平“1”表示，“假”用低电平“0”表示。“1”和“0”称为数字电路的真值或逻辑值。
二、与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写(b)
1.与门
(1)定义：如果决定某事物成立(或发生)的诸原因(或条件)都具备，事件才发生，而只要其中一个条件不具备，事物就不能发生，这种关系称为“与”逻辑关系。实现“与”逻辑关系的电路称为与门。
(2)示例：两个串联的开关控制一盏电灯。
(3)真值表：
A
B
Y
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
(4)逻辑规律：有“0”出“0”，全“1”出“1”。
(5)逻辑符号：
(6)逻辑表达式：Y＝A×B或Y＝A·B或Y＝AB
2.或门
(1)定义：A、B等多个条件中，只要具备一个条件，事件就会发生，只有所有条件均不具备的时候，事件才不发生，这种因果关系称为“或”逻辑。实现“或”逻辑关系的电路称为或门。
(2)示例：两个并联的开关控制一盏电灯。
(3)真值表：
A
B
Y
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
(4)逻辑规律：有“1”出“1”，全“0”出“0”。
(5)逻辑符号：
(6)逻辑表达式：Y＝A＋B
3.非门
(1)定义：决定事件结果的条件只有一个A，A存在，事件Y不发生，A不存在，事件Y发生，这种因果关系叫做“非”逻辑。实现“与”逻辑关系的电路称为非门。
(2)示例：一个开关和电灯并联
(3)真值表：
A
Y
0
1
1
0
(4)逻辑规律：入“0”出“1”，入“1”出“0”。
(5)逻辑符号：
(6)逻辑表达式：Y＝
【典例1】 与门的逻辑规律是( )
A.有0出1、有1出1 B.有0出0、全1出1
C.有0出0、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析 根据与逻辑关系，故选B。
答案 B
【变式训练1】 或门的逻辑规律是( )
A.有1出1、全1出1 B.有0出0、全1出1
C.有1出1、全0出0 D.全0出1、有1出0
解析 根据或逻辑关系，故选C。
答案 C
【典例2】 如图所示是一种两位二进制译码器的逻辑电路图，XY表示输入，F1F2F3F4表示输出。当X为1、Y为0时F1F2F3F4为( )
A.0000 B.0100 C.0010 D.0001
解析 根据与逻辑关系，可选D。
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 根据与逻辑关系，可选C。
答案 C
三、与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写(b)
1.与非门
(1)定义：“全高出低”、“有低出高”，相当于与门后面接一个非门。
(2)真值表：
A
B
L
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
(3)逻辑符号：
(4)逻辑表达式：Y＝＝＝
2.或非门
(1)定义：“全低出高”、“有高出低”，相当于或门后面接一个非门。
(2)真值表：
A
B
Y
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
(3)逻辑符号：
(4)逻辑表达式：Y＝
【典例3】 与非门的逻辑功能是( )
A.有0出1、有1出1 B.有0出1、全0出0
C.有0出1、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析 根据与非逻辑关系，故选C。
答案 C
【变式训练3】 或非门的逻辑功能是( )
A.有0出1、有1出1 B.有1出0、全0出1
C.有1出0、全0出0 D.有0出1、有1出0
解析 根据或非逻辑关系，故选B。
答案 B
【变式训练4】 如图所示是小明设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图，Rt是负温度系数热敏电阻。当光线暗并且温度低于设定值时，蜂鸣器发声报警。图中虚线框处应选用的逻辑门是( )
解析 光线暗时，R0阻值很大，三极管V1基极高电平，V1饱和导通，集电极输出低电平；温度低于设定值，Rg大，V2基极高电平，V2饱和导通，V2集电极输出低电平，蜂鸣器响，V3导通，基极高电平，所以逻辑门为或非门。故选C。
答案 C
四、简单的组合逻辑电路(c)
1.简单的组合逻辑电路
数字电路根据逻辑功能的不同特点，可以分成两大类：一类叫组合逻辑电路(简称组合电路)，另一类叫做时序逻辑电路(简称时序电路)。
组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。
2.逻辑代数基本定律
(1)常量之间的关系
与运算：0·0＝0 0·1＝0 1·0＝0 1·1＝1
或运算：0＋0＝0 0＋1＝1 1＋0＝1 1＋1＝1
非运算：＝0 ＝1
(2)基本公式
0－1律：
还原律：
双重否定律：＝A
(3)基本定律
交换律：
结合律：
分配律：
反演律(摩根定律)：
(4)常用公式
还原律：
吸收率：
冗余律：AB＋C＋BC＝AB＋C
【典例4】 下列公式中错误的是( )
A.A＋1＝A B.A＋0＝A
C.＋A＝1 D.＝A
解析 根据逻辑代数基本定律可知，故选A。
答案 A
【变式训练5】 逻辑函数式E＋EF，简化后的结果是( )
A.E B.F C.EF D.1
解析 根据逻辑代数基本定律可知，故选A。
答案 A
1.如图所示为一个逻辑电路波形图。用A、B表示输入端，“1”表示输入端为高电平，“0”表示输入端为低电平，F表示输出。关于该电路的逻辑关系，下列逻辑符号中正确的是( )
解析 根据有0出0，全1出1，为与门。故选A。
答案 A
2.如图所示为一个逻辑电路，由声控开关，光敏电阻，小灯泡等元件组成的一个自动控制电路，该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮；在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。电路中的虚线框中使用的门电路是( )
A.与门 B.或门 C.非门 D.与非门
解析 只有晚上且有声音的时候，小灯泡才会亮。有0处0，全1处1，为与门。故选A。
答案 A
3.智能人体感应LED灯的新型节能环保产品，是洗手间、走廊和过道的首选产品，既方便又节能，内置人体热释电感应装置和光敏电阻，在环境光线昏暗的情况下，只要有人经过感应范围就会亮灯，在环境光线充足和无人经过的情况下，都不会亮灯。如果我们把人体感应信号A和环境光线信号B定为输入信号，LED灯的亮灭规定为输出信号F，规定有人经过时A为1，环境光线充足时B为1，LED灯亮时F为1。则下列真值表正确的是( )
解析 只有在环境光线昏暗且有人经过感应范围才会亮灯。有人经过时A为1，环境光线昏暗时B为0，此时LED灯亮时F为1。
答案 D
4.如图所示为某逻辑门电路。其中，高电平为逻辑1，低电平为逻辑0，它的真值表正确的是( )
解析 根据逻辑电路图可知Y＝(A·)＋(·B)。故选C。
答案 C
5.如图所示是火警报警装置的电路图，Rt是热敏电阻。分析电路，回答以下问题：
(1)要使该火警报警电路能正常工作，Rt要选择________热敏电阻(在①负温度系数；②正温度系数中选择一项，将序号填入“________”)；
(2)要做到低温时电铃不响；火警时产生高温，电铃响。在图中虚线框中应填入的逻辑门是________；
(3)为什么温度高时电铃会响？_________________________________________
___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R应调________(填“大”或“小”)一些。
解析 (1)略；(2)低温时电铃不响，Rt电阻大，输入高电位，输出低电位；高温时电铃响，Rt电阻小，输入低电位，输出高电位。即入“0”出“1”，入“1”出“0”，为非门。(3)略；(4)报警温度调低，在报警时Rt阻值变大，根据“同大同小”原则，R也应调大。
答案 (1)① (2)非门 (3)温度高时，Rt电阻小，输入低电位，输出高电位，电铃就会响。 (4)大
1.以下电路中，Y恒为1的是( )
解析 与非门特征：“全高出低”、“有低出高”，所以Y恒为1。故选A。
答案 A
2.如图所示是与非门的两个输入端的输入电压波形图，以下输出端电压波形图正确的是( )
解析 与非门特征：“全高出低”、“有低出高”。故选A。
答案 A
3.如图所示的电路中，实现的逻辑功能与其它三个不同的是( )
解析 根据逻辑电路图可知A中F＝＝，B中F＝0，C中F＝＝，D中F＝＝。故选B。
答案 B
4.如图所示是LED控制电路。用A、B表示两个开关的状态，“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开。用L表示LED的状态，“1”表示LED亮，“0”表示LED灭。根据描述，下列真值表中正确的是( )
解析 只有当A开关闭合且B开关断开时，灯L亮，其他时候灯灭。故选D。
答案 D
5.如图所示为安全门窗报警电路图。S1、S2是装在门和窗上的微动开关，门窗关上时，S1和S2闭合，现要求只有当门和窗都关上时，报警灯不亮。则在图中虚线框内应接入的是( )
A.与门 B.或门 C.非门 D.与非门
解析 只有当门和窗都关上时，报警灯不亮。即“全高出低”、“有低出高”，为与非门。故选D。
答案 D
6.如图所示是一个简单的组合逻辑电路，关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是( )
解析 根据逻辑图可知F＝。故选B。
答案 B
7.某下雨天小刘赶回家后，看到因为窗户来不及关而导致淋湿的地板，就想设计一个智慧窗户。当外界环境湿度不高、光线充足时自动开窗；当外界环境湿度较高或者光线较暗时自动关窗。假如规定外界环境湿度信号为A，环境光线信号为B，窗户的开关信号为F，且A、B为输入信号，F为输出信号。如下是小刘根据设计要求列出的真值表：
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
请选择能实现上述逻辑关系的逻辑电路图( )
解析 根据真值表可知F＝·B。故选A。
答案 A
8.如图所示电路为小王设计的蜂鸣器闹钟电路，其中Rp为光敏电阻。以下关于电路分析正确的是( )
A.光照强度增强Rp阻值变大，输入端1为高电平，蜂鸣器发出提醒声
B.光照强度增强Rp阻值变小，输入端1为低电平，蜂鸣器发出提醒声
C.光照强度减弱Rp阻值变大，输入端1为高电平，蜂鸣器发出提醒声
D.光照强度减弱Rp阻值变小，输入端1为低电平，蜂鸣器发出提醒声
解析 或非门特征：“全低出高”、“有高出低”。故选B。
答案 B
9.小益同学想利用学到的电子控制技术知识为家中窗户设计一个防盗报警装置。白天的时候窗户打开不报警，晚上的时候只要窗户被打开蜂鸣器就会发出报警声，他用光敏电阻Rg来检测光照强度，用细金属导线Rd检测窗户开闭信息，窗户打开Rd断，以下控制电路中哪个电路符合设计要求( )
解析 A中晚上且窗户被打开，两个输入端都为高电位，输出高电位，灯不亮，错误；B中只有当晚上且窗户被打开，两个输入端都为高电位，输出高电位，灯亮，正确；C中只有当白天且窗户关上，灯亮，错误；D中晚上或窗户被打开，灯亮，错误。故选B。
答案 B
10.如图所示为某热敏电阻在不同温度下电阻值的变化曲线。现需要设计一水箱水温提醒器，用该热敏电阻Rt作为传感器，当水温达到100 ℃时，蜂鸣器发出提醒声。以下符合上述设计要求的电路是( )
解析 A中根据与非门的特点，有一个一直输入端接0 V低电位，则输出端一直为高电位，蜂鸣器一直响，错误；B中根据或非门的特点，有一个输入端一直接5 V高电位，则输出端一直为低电位，蜂鸣器一直不响，错误；C中根据与非门的特点，当水温达到100 ℃时，Rt变小，其中一个输入端为高电位，另一个输入端接5 V高电位，输出端为低电位，蜂鸣器不响，错误；D中根据或非门的特点，当水温达到100 ℃时，Rt变小，其中一个输入端为低电位，另一个输入端接0 V低电位，输出端为高电位，蜂鸣器响，正确。故选D。
答案 D
11.图a、b、c、d是四个光控报警电路，以下关于电路分析正确的是( )
A.图a的蜂鸣器始终报警 B.图b的蜂鸣器始终不报警
C.图c能使蜂鸣器白天不响晚上响 D.图d能使蜂鸣器白天不响晚上响
解析 A中根据或非门的特点，有一个输入端一直接5 V高电位，则输出端一直为低电位，蜂鸣器一直不响，错误；B中根据与非门的特点，有一个一直输入端接0 V低电位，则输出端一直为高电位，蜂鸣器一直响，错误；C中根据或非门的特点，白天时，光敏电阻变小，其中一个输入端为低电位，另一个输入端接0 V低电位，输出端为高电位，蜂鸣器白天响晚上不响，错误。D中根据与非门的特点，白天时，光敏电阻变小，其中一个输入端为高电位，另一个输入端接5 V高电位，输出端为低电位，蜂鸣器白天不响晚上响，正确。故选D。
答案 D
12.如图所示的电路中，uA和uB是两个输入端，uY是输出端，该电路能实现的逻辑关系是( )
A.与 B.或
C.非 D.与非
解析 根据逻辑电路可知uY＝uA·uB。故选A。
答案 A
13.如图所示为一个逻辑电路。用A、B、N表示输入端，“1”表示输入端为高电平，“0”表示输入端为低电平，P表示输出。关于该电路的逻辑，下列真值表中正确的是( )
解析 根据逻辑电路可知P＝A·B·N。故选C。
答案 C
14.如图所示，F的波形为( )
解析 根据逻辑电路图可知F＝＝A·B。故选D。
答案 D
15.如图所示电路，V工作于开关状态。关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是( )
解析 根据逻辑电路图可知F＝A＋B·。故选C。
答案 C
16.小明想在家门口安装一只声控灯，晚上有声音时灯亮，白天有、无声音均不亮。他设计了如下图所示的电路，各元件参数可根据实际情况调整和选用，以达到设计要求，根据电路图，A、B两点电位与F点电位的逻辑关系表达正确的是( )
A.F＝AB B.F＝A＋B
C.F＝ D.F＝
解析 根据电路图可知F＝。故选C。
答案 C
17.如图所示组合逻辑电路中输出端Y与输入端A、B之间的逻辑关系是( )
A.Y＝A＋ B.Y＝＋B
C.Y＝·＋A·B D.Y＝·B＋A·
解析 由逻辑图可知＝＋A·B＝·＋A·B。
答案 C
18.如图所示为甲、乙两个逻辑电路，下列关于这两个逻辑电路的说法中，正确的是( )
A.甲逻辑电路，当A、B输入信号不同时，发光二极管可能亮
B.甲逻辑电路，当A、B输入信号相同时，发光二极管可能不亮
C.乙逻辑电路，当A、B输入信号不同时，发光二极管一定亮
D.乙逻辑电路，当A、B输入信号相同时，发光二极管可能亮
解析 图甲的或门输出Y＝A·B＋·，A、B相同时，Y＝1；图乙的或门输出Y＝A·＋·B，A、B不同时，Y＝1。
答案 C
19.小明在搭接逻辑电路时，发现需要一个三输入的或门(如图所示)，现手头只有多个二输入的与非门、或非门，下列替代三输入或门的方案合理的是( )
解析 A中Y＝＋B·C；B中Y＝A＋B＋C；C中·(B＋C)；D中Y＝B＋C。
答案 B
20.如图所示的逻辑电路，要实现输出信号F＝1，则输入信号ABC可以为( )
A.001 B.010 C.100 D.111
解析 输入信号ABC为111时，与非门输出0，与门输出都为0，F＝1。
答案 D
