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2.11《简单的逻辑电路》
数字信号和模拟信号
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。
数字电路
→逻辑电路
→门电路
1、逻辑电路是有输入和输出端的一些电子开关组成的电路,输出的结果由输入的条件决定,
称为逻辑。
2、条件是用电位(平或势)的高、低表示的电信号,
高电位用“1”表示,低电位用“0”表示,输出高电位用“1”表示,输出低电位用“0”表示。
门电路简介
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。
门电路能象门一样依一定的条件“开”或“关”,当具备开门条件时,输出端就有一个信号输出;反之,门关闭,就有另一个信号输出。
数字电路中的发光二极管
数字电路中发光二极管有两种状态:
1.
发光二极管处于高电平时,二极管发光,用“
1
”表示;
2.
发光二极管处于低电平时,二极管不发光,用“
0
”表示;
1、逻辑电路:
一、“与”门
A
B
Z
结果
结果
条件
电路功能表:
条
件
结果
开关A
开关B
灯泡Z
断
断
断
断
通
通
通
通
熄
熄
熄
亮
2、“与”逻辑关系:只有当一件事情
的几个条件全部具备后,这件事
情才会发生
3、“与”门的真值表
输
入
输
出
A
B
Y
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
用数字表示各种控制
条件和控制结果,这
种表格称之为真值表
4、符号:
A
B
Y
&
5、逻辑表达式:
Y=A?B
与门电路的工作波形图
逻辑式:Y=L=AxB
二、“或”门
1、逻辑电路:
结果
“或”逻辑关系
结果
条件
A
B
Z
电路功能表:
条
件
结果
开关A
开关B
灯泡Z
断
断
断
断
通
通
通
通
熄
亮
亮
亮
当一件事情的几个条件中只要有一个得到满足,这件事情就会发生
2、“或”逻辑关系:
3、“或”门的
真值表
输
入
输
出
A
B
Y
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
4、符号:
A
B
Y
≥1
5、逻辑表达式:
Y=A+B
三、“非”门
1、逻辑电路:
A
“非”逻辑关系
结果
Z
条件
电路功能表:
条件
结果
开关A
灯泡Z
断
亮
通
熄
2、“非”门逻辑关系:
3、“非”门的真值表
输出状态与输入状态相反的逻辑关系
输
入
输
出
A
Y
0
1
1
0
4、符号:
A
Y
1
5、逻辑表达式:
Y
=
?
A
集成门电路:
●逻辑关系
A
B
Z
结果
结果
条件
“与”逻辑关系
结果
“或”逻辑关系
结果
条件
A
B
Z
A
“非”逻辑关系
结果
Z
条件
●
真值表
与门
或门
非门
●符号
A
Y
1
A
Y
B
&
A
Y
B
≥1
小
结
例1:如图所示,是一个火警报警装
置的逻辑电路图。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,火警
时产生高温,电铃响起。图中虚线处应接入怎样的元件?
(2)为什么温度高时电铃会被接通?
(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?
0V
+5V
D
R
X
P
电铃
Rt
1
A
Y
o
R大,热敏电阻分压小
T升Rt减,Uxp降,非门输出高电压,铃响
例2
如图表示输入端A、B的电势随时间变化的关系
(1)如果它是与门的输入端,请方框内画出输出端的电势随时间变化的关系
(2)如果它是或门的输入端,请在方框内画出输出端的电势随时间变化的关系
2.b画出非门的工作波形图:
2.a画出或门的工作波形图:
3.
下图是一个或非门电路,如果两个输入端中有一个输入的是高电平,另一个输入的是低电平,那么它的输出端输出的是高电平还是低电平?
低电平
≥1
Y
教学目标
(一)知识与技能
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、“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
(二)过程与方法
突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
(三)情感、态度与价值观
1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;
2、体验物理知识与实践的紧密联系;
教学重点
三种门电路的逻辑关系。
教学难点
数字信号和数字电路的意义。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等