沪教版高中物理选修3-1课件 3.5逻辑电路与集成电路25张PPT

(共25张PPT)
逻辑电路与集成电路
一、门电路
1．数字信号变化的两个对立状态：__或者__.
2．数字电路
(1)概念：处理_________的电路．
(2)功能：主要研究电路的_____功能．
(3)最基本的逻辑电路：门电路．
二、三种基本的门电路
1．“与”门
(1)“与”逻辑关系，一个事件的几个条件_____满足后该事件才能发生．


知识梳理
数字信号
0
1
同时
通断
(2)符号： ______其中“&”具有“__”的意思，象征A与B两个输入端______时，输出端才是1.
(3)真值表：
输　入 输　出
A B Z
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
和
都是1
2.“或”门
(1)“或”逻辑关系：几个条件中只要有___条件得到满足，事件就会发生．

(2)符号：_______，其中矩形中的“≥1”象征当_____输入端为1时，输出端就是1.
(3)真值表：

输　入 输　出
A B Z
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
1个
一个
3.“非”门
(1)“非”逻辑关系：输出状态和输入状态____．

(2)符号：_____ 其中矩形右侧小圆表示数字“0”，它与数字“1”象征着输入端为__时，输出端是__.
(3)真值表

输入 输出
A Z
0 1
1 0
相反
1
0
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
答案：C

基础自测
2．在上题中，如果用“0”表示关灯，“1”表示开灯．下列关于两个开关的逻辑运算式正确的是(　　)
A．0＋1＝0 B．1＋1＝1
C．0＋0＝0 D．1＋0＝0
答案：BC
3．如图所示，下列说法中正确的是
(　　)

甲 乙 丙
A．甲为“非”门，乙为“与”门，丙为“或”门
B．甲为“与”门，乙为“或”门，丙为“非”门
C．甲为“非”门，乙为“或”门，丙为“与”门
D．甲为“或”门，乙为“与”门，丙为“非”门
答案：C

4．下列关于逻辑电路的说法中正确的是(　　)
A．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“与”逻辑关系
B．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“与”逻辑关系
C．一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“或”逻辑关系
D．输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“或”逻辑关系
答案：AC
5．如图是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．
输　入 输出
A B Z
0 0 X
0 1 1
1 0 1
1 1 1
　　
答案：或　0
(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
对三种基本逻辑电路的理解
“与”逻辑电路

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Z成立，则“与”逻辑关系可以示意为：

(2)对“或”门的理解

“或”逻辑电路

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Z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

【例1】 下面是逻辑电路符号(如图)及其真值表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．

输 入 输 出
A B Z
0 0 0
0 1 1
1 0 X
1 1 1
　
解析：逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“或”门电路．由图表中输入和输出的关系，得出X值应为1.
答案：“或”　1
【题后反思】牢记基本门电路的符号和各种门电路的逻辑关系是分析解答此类问题的关键．对于不同的门电路逻辑运算关系不同．

楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制．设高电压为“1”，低电压为“0”，试讨论灯泡L的亮暗情况，并列出真值表.

输入 输出
A B Y




解析：设高电压为“1”，低电压为“0”．由如题图所示，可知A接低，B接低，灯不亮；A接低，B接高，灯亮；A接高，B接低，灯亮；A接高，B接高，灯不亮，列出真值表如下.

输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
要熟练掌握三种基本的门电路逻辑关系，才能应用到实际生活中去，三种逻辑关系对照表如下表格所示：

逻辑电路的应用
注：1表示开关闭合，0表示开关的断开；用1表示灯亮，0表示灯灭．
【例2】 如图所示为一个简单的报警器电路图，下列说法正确的是 (　　)





A．S1、S2都合上时报警器发声
B．S1断开，S2合上时报警器发声
C．S1、S2都断开时报警器发声
D．S1闭合、S2断开时报警器发声

解析：题目中给了“与”门的符号，表示为“与”门电路，那么只有输入端均为“1”时，报警器才发声．在电路的输入端标上字母AB，如右图所示，当S1闭合时，A接＋5 V，为高电势，即A输入为“1”，当S1断开时，R1无电流通过，A点电

势为0 V，输入为“0”；同理，S2断开，R2无电流，电势为＋5 V，为高电势，B输入“1”，S2闭合，B输入为“0”，由真值表可看出，只有A、B输入均是“1”时，输出才是“1”，这样，S1应闭合，S2应断开，报警器才会响.
答案：D
【题后反思】首先应了解电路属于哪种“门”电路，然后根据电路的连接方式，明确开关的通断，引起“门”电路输入端的输入情况，从而根据“门”电路的特点，判断输出情况．
A B Z
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图．图中的两个按钮开关S1、S2分别装在汽车的两道门上．只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管(报警灯)就发光．请你根据报警装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电路的符号．

解析：驾驶员离开汽车时，两个车门均处于关闭状态，跟两个车门对应的开关S1和S2均闭合，这时发光二极管不会发光报警．为什么这时发光二极管不发光呢？原来S1和S2闭合后，电流不通过发光二极管．当有其他人打开了某一个门时，S1或S2就处于断开状态，这时就有电流通过发光二极管，使其发光报警．可见，这一装置实际上就是一个“或”门电路．
设S1、S2闭合时为“0”，断开时为“1”，发光二极管不发光时为“0”，发光时为“1”．则开关状态与发光二极管发光状态如下表所示.


这是一种“或”门电路，符号是：
答案：见解析
S1 S2 二极管发光状态
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 1