遼寧省大連市高中物理 第2章 恒定電流 2.11 簡單的邏輯電路課件 新人教版選修3-1.ppt

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數(shù)字化現(xiàn)代生活,集成門電路,第二章恒定電流,第十節(jié)簡單的邏輯電路,★通過實驗，理解“與”“或”和“非”邏輯電路中結(jié)果與條件的邏輯關(guān)系。,★初步了解簡單的邏輯電路及表示符號。,1.知識與能力,★知道真值表，會用真值表來表示一些簡單的邏輯關(guān)系。,★通過簡單的邏輯電路的設計，體會邏輯電路在現(xiàn)實生活中的意義。,2.過程與方法,3.情感態(tài)度與價值觀,★培養(yǎng)學生探究實驗的熱情，并引領(lǐng)提高其理論與實踐相結(jié)合的能力。,★初步了解集成電路。關(guān)注我國集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況。,重點：,難點：,1.“與”門,2.“或”門,3.“非”門,1.“與”門,以數(shù)字信息為特征的現(xiàn)代信息技術(shù)在迅猛發(fā)展，計算機、數(shù)碼相機、移動電話、數(shù)字電視等與數(shù)字信息相關(guān)的電子產(chǎn)品，已經(jīng)進入我們的生活。數(shù)字信息在變化中只有兩個對立的狀態(tài)：“有”，或者“沒有”。,模擬信息,數(shù)字信息,處理數(shù)字信息的電路叫做數(shù)字電路，數(shù)字電路主要研究電路的邏輯功能。現(xiàn)在我們學習數(shù)字電路中最基本的邏輯電路——門電路。,下面我們通過電路圖來介紹一下“與”門，結(jié)合電路圖，讓你更容易理解。,定義：,所謂“門”，就是一種開關(guān)，在一定條件下它允許信號通過；如果條件不滿足，信號就被阻擋在“門”外。,“與”邏輯電路,左圖中，兩個開關(guān)A、B串聯(lián)起來控制同一個燈泡L，顯然，只有A“與”B同時閉合時，燈L才會亮。在這個事件中，A、B閉合是條件，燈L亮是結(jié)果如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們把這種關(guān)系叫做“與”邏輯關(guān)系。,某單位財務室為了安全，規(guī)定不準一個人單獨進入。為此，在門上以圖中的方式安裝了兩把鎖。只有甲與乙兩人同時打開各自的鎖時，們才打開。它體現(xiàn)了“與”的邏輯關(guān)系。談談看，生活中還有哪些事例體現(xiàn)了“與”邏輯關(guān)系。,生活中的“與”邏輯電路,具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路，簡稱“與”門。,“與”門：,一個開關(guān)有通、斷兩種情況，下圖中兩個開關(guān)的通、斷組合起來就有4中情況，我們把這4種情況以及每種情況燈泡的亮熄都列在表1中。,用數(shù)學語言描述表1中的關(guān)系，就是：把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄為0。在把這種描述制成表2，表2就用數(shù)字表示了各種控制條件和控制結(jié)果，這種表格稱為真值表。表2就是具有兩個輸入端的“與”門真值表。下面我們畫出表1和表2，你可以對照一下，然后以此為例畫出思考中的真值表。,表1：上圖的各種情況,,表2：“與”門的真值表,“與”門的符號。矩形中的“&”在英語中代表“and”，具有“與”的意思。它象征著：只有A與B兩個輸入端都是1時，輸出端才是1.,實驗現(xiàn)象,下圖中，兩個開關(guān)A、B并聯(lián)，控制同一燈泡Y，在這個電路中，A“或”B閉合時，燈Y就亮。像本例這樣：如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系。,2.“或”門,“或”邏輯電路,某寢室的4名同學每人都配了一把門鑰匙，各人都可以用自己的鑰匙單獨開門，它體現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系。談談看，生活中還有哪些事例體現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系。,具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門電路，簡稱“或”門。,“或”門：,我們把下圖中開關(guān)A、B的四種可能組合以及燈泡亮熄的情況列成表3，表3排列了該電路的控制條件和控制結(jié)果的全部關(guān)系。用1表示開關(guān)接通、0表示斷開，用1表示燈泡亮、0表示燈泡熄，根據(jù)表3制成表4。表4就是反應“或”門輸入、輸出關(guān)系的真值表。,表3：上圖的各種情況,,表4：“或”門的真值表,“或”門的符號。矩形中的“”象征著：當1個或多于1個輸入端為1時，輸出端就是1。,實驗現(xiàn)象,在下圖的電路中，我們沿用以上討論“與”門和“或”門時的研究方法：開關(guān)閉合時為1、斷開為0，燈泡亮為1、熄為0。開關(guān)通斷是控制的條件，即輸入；燈泡亮熄是控制的結(jié)果，即輸出。,3.“非”門,“非”邏輯電路,通過實驗很容易發(fā)現(xiàn)：當開關(guān)閉合而輸入為1時，燈泡熄滅，輸出為0；當開關(guān)斷開而輸入為0時，燈泡點亮，輸出為1。像這樣輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯關(guān)系。,具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門電路，簡稱“非”門。,“非”門：,表5：“非”門的真值表,“非”門的符號。矩形右側(cè)的小圓可以看做數(shù)字“0”，它與矩形中的數(shù)字“1”象征著：輸入端為1時輸出端是0。,1.“與”門,處理數(shù)字信息的電路叫做數(shù)字電路，數(shù)字電路主要研究電路的邏輯功能?，F(xiàn)在我們學習數(shù)字電路中最基本的邏輯電路——門電路。,定義：,所謂“門”，就是一種開關(guān)，在一定條件下它允許信號通過；如果條件不滿足，信號就被阻擋在“門”外。,具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路，簡稱“與”門。,“與”門：,“與”門的真值表,符號：,2.“或”門,如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系。,具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門電路，簡稱“或”門。,“或”門：,“或”門的真值表,符號：,3.“非”門,輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯關(guān)系。,具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門電路，簡稱“非”門。,“非”門：,“非”門的真值表,符號：,1．與門的輸入端輸入信號為何時，輸出端輸出“1”（）,A．00B．01C．10D．11,D,2．數(shù)字信號和模擬信號的不同之處是（）,A.數(shù)字信號在大小上不連續(xù)，時間上連續(xù)，而模擬信號則相反B.數(shù)字信號在大小上連續(xù)，時間上不連續(xù)，而模擬信號則相反C.數(shù)字信號在大小和時間上均不連續(xù)，而模擬信號則相反D.數(shù)字信號在大小和時間上均連續(xù)，而模擬信號則相反,C,3．如圖是一個三輸入端復合門電路，當輸入為101時，輸出為（填“0”或“1”）。,4．與非門可以改裝成一個非門，方法為只用一個輸入端如A端，而另一個輸入端B端輸入穩(wěn)定信號，則為把與非門改裝成非門，B端應始終輸入（填“0”或“1”）,1,1,5.如圖為邏輯電路圖及其真值表，此邏輯電路為門電路，在真值表中X處的邏輯值為。,或,1,6．邏輯電路的信號有兩種狀態(tài)：一是高位狀態(tài)，用“1”表示；另一種是低電位狀態(tài)，用“0”表示。關(guān)于這里的“1”和“0”下列說法正確的是（）,A．“1”表示電壓為1V，“0”表示電壓為0VB．“1”表示電壓為大于或等于1V，“0”表示電壓一定為0VC．“1”和“0”是邏輯關(guān)系的兩種可能的取值，不表示具體的數(shù)字D．“1”表示該點與電源的正極相連，“0”表示該點與電源的負極相連,C,如圖所示為兩個非門和一個或門組成的復合門電路，請在下表中填寫該門電路的真值表。,解答：,1.答：（1）如圖2-19甲所示，（2）如圖2-19乙所示。,2.答：如圖2-20所示。說明：解決這類實際問題，需要根據(jù)實際問題中的信息，抽象出邏輯關(guān)系后，選擇能實現(xiàn)該邏輯關(guān)系的電路。必要時還應考慮簡單邏輯電路你的組合。,3.答：（1）如圖2-21所示。（2）應使R增大。當天色還比較亮時，因光線照射，光敏電阻的阻值較小，但不是很小，此時R的分壓較低，從而會使非門輸出一高電壓而激發(fā)繼電器工作。所以應增大R，使非門輸入端電壓升高，而輸出一低電壓，使繼電器處于斷開狀態(tài)。,