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1、 一、数字化的现代生活 这些电子产品都是伴随数字技术的发展而出现的，还有 信息高速公路，电脑多媒体，移动电话系统等也都运用 到数字技术，为什么称之为数字技术呢？让我们先来看 一下这样两类电信号。 二、两种不同的信号 0 u t 模拟信号：电压信号随时间是连续变化的，我们把它叫做模拟 信号。（如音频电信号） 数字信号：电压信号不连续变化的信号，叫数字信号 这两种信号有什么不一样？ 模拟信号 处理模拟信号的电路叫做模拟电路 处理数字信号的电路叫做数字电路 数字信号 u t 0 0 011 11 1 0 00 0 01 10 0 0 方波是属于？信号 书 数字信号它具有较强的抗干扰能力；处理起来方便
2、；是计算机工 作的基础，能更大范围传送信息；高速度、高保密、高保真等优 点 数字化的引入： 在我们的生活中有许多对立的状态，比如电路的“通”与“断”， 开关的“闭合”与”断开”,灯泡的“亮”与“灭”，电势的“高”与“低” 等，我们不妨规定其中一个为1状态，另一个为0状态那么这两 个对立的状态就数字化了。 例：规定某个电路的“通”为1状态，“断“为0状态，该电路的”通 ”和“断”这两种状态就数字化了， 高电势（5v）为1状态，低电势为0状态，可以分别用数字“” 和“”来表示，这样我们就可以用“”和“”组成的一串数字 来表示这个电信号了，所以这类信号被称为数字信号。 u t 0 0 011 11
3、1 0 00 0 01 10 0 0 三、逻辑电路：数字电路的基本单元是逻辑电路 逻辑电路得名 逻辑电路中最基本的电路叫“门”电路 最基本的逻辑电路有“与”门、“或”门、和“非”门 门电路在工作时输入、输出端的电势通常只有两种状态：一种 为高电势（比如5v），另一种为低电势（比如0v），电路工作 好像处在一种“是”和“非”的判断之中，因此叫做逻辑电路 三、简单逻辑电路 （一）“与”门 演示实验：探究灯泡的亮、灭与开关断和合的关系。 S1 S2 L 开关S1开关S2灯泡L 断断 断合 合断 合合 开关S1开关S2灯泡L 真值表：罗列各种控制条件（输入）和控制结果（输出）的表格。 如果一个事件的几
4、个条件都满足后，该事件才能发 生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系，具有与逻辑 关系的电路称为“与”门电路。 “与”门门的真值值 表 输输入输输出 ABZ 000 010 100 111 Z A B & 灭 灭 灭 亮 规定闭合为“1”，断开“0” ，灯亮“1”，灯灭“0” 0 0 0 0 0 0 1 111 1 0 S1和S2是控制条件，L是控制结果 “与”门逻辑示意图 逻辑式：Z=AB Z A B & 0V 0V 0V A B Z 下图中用电信号的方式标出了“与”门输入端A 、B上的输入情况，请画出输出端Z的电信号 & 下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件 组成的一个简单
5、防盗报警器的电路图。该报警器的功能是：当 放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保 险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时，蜂鸣器就会发出鸣叫声 。 试回答该报警器是用哪一种门电路， 并在电路的虚框内画出该门电路符号， R2与R0的大小关系如何？ R1 S R2 R0 +5V 0V A B Z R0在受光照时电阻应远小于R2 R0在未受光照时电阻应远大于R2 输输入输输出 ABZ 0 1 00 00 00 1 11 1 报警器使用“与”门的真值表 & S1 S2 L A BZ 如图（a）所示是一个模拟逻辑关系的电路，请利用与之相 对应的门电路实现相同的功能，并完成（b）虚线框内的电
6、路。 （a） R1 S1 R2 +5V 0V S2 L （b） 只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“ 或”逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门。 开关S1开关S2灯泡L 断断 断合 合断 合合 灭 亮 亮 亮 “或”门门的真值值表 输输入输输出 ABZ 000 011 101 111 1Z A B 逻辑式：Z=A+B S1 S2 L “或”门逻辑示意图 （二）“或”门 1Z A B 0v 0v 0v 下图中用电信号的方式标出了“或”门输入端A、 B上的输入情况，请画出输出端Z输出的电信号 。 1 A BZ 如图（a）所示是一个模拟逻辑关系的电路，请利用与之相 对应的
7、门电路实现相同的功能，并完成（b）虚线框内的电路。 （a） R1 S1 R2 +5V 0V S2 L （b） S1 S2 L “非”门门的真值值表 输输入输输出 AZ 01 10 输出状态与输入状态相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑关系， 具有“非”逻辑关系的电路叫“非”门 1 AZ S2L 开关S灯泡L 断 合 灭 亮 逻辑式：Z=A （三）“非”门 下图图中用电电信号的方式标标出了“非”门输门输 入端A上的输输入情况 ，请请画出输输出端Z输输出的电电信号。 0v 0v 1 AZ 门门的真值值表 输输入输输出 ABZ 0 00 1 1 111 1 10 01 R1 S2 R2 +5V 0 0 V
8、 A B Z S1 R 下图是一个应用某种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（即输入为逻辑1），那么输出也是逻辑 1，发光二极管（报警灯）就发光。请你根据报警要求，在电 路图的虚线框内画出门电路的符号，并完成该门电路的真值表 。 “或” 门门的真值值表 输输入输输出 ABZ 1 1 1 0 00 1 1 11 0 0 A B Z 例：如图标出了门电路输入和输出的电压信号波形图，请根 据波形图完成真值表，真值表中的逻辑电路判断是通过 门电路来实现的。 “或” 复合门电路 1.与非门 1 A B Y A 逻辑符号 A B
9、 Y 真值表 A B Y 输入 输出 0 01 0 11 1 01 1 1 0 复合门电路 2.或非门 A B 1 F 1 1A B Y 逻辑符号 真值表 A B Y 输入 输出 0 01 0 10 1 00 1 1 0 例：如图所示，由“非”门构成的一个简单光控制电 路，其中R/为光敏电阻，光照时电阻变小，R为定值 电阻，L为小灯泡，其工作原理是，当光敏电阻受光 照时，小灯L（填“亮”或“灭”），此时输入电势 为（高或低） R +5V R/ 1 L 四、： 下图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警器电路 。R是可变电阻，R是一个热敏电阻（当温度较低时，热敏电阻的 电阻值很大，即
10、R远大于R；而当火警发生时，热敏电阻的电阻值 就会降低，从而远小于电阻R的阻值），L是一个蜂鸣器，G是一个 “非”门。请分析说明其工作原理 。 & 下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件 组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是：当 放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保 险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时，蜂鸣器就会发出鸣叫声 。 试回答该报警器是用哪一种门电路， 并在电路的虚框内画出该门电路符号， R2与R0的大小关系如何？ R1 S R2 R0 +5V 0V A B Z R0在受光照时电阻应远小于R2 R0在未受光照时电阻应远大于R2 输输入输
11、输出 ABZ 0 1 00 00 00 1 11 1 报警器使用“与”门的真值表 门门的真值值表 输输入输输出 ABZ 0 00 1 1 111 1 10 01 R1 S2 R2 +5V 0 0 V A B Z S1 R 下图是一个应用某种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（即输入为逻辑1），那么输出也是逻辑 1，发光二极管（报警灯）就发光。请你根据报警要求，在电 路图的虚线框内画出门电路的符号，并完成该门电路的真值表 。 “或” 例：如图所示，V是一个发光二极管，在ab两端加上一定 电压，且a为高电势时，发光二极管
12、会发光，关于电路的 控制过程下列说法正确的是： （A）该电路控制功能相当于一个“或”门 （B）当S闭合时发光二极管发光。 （C）当S断开时发光二极管发光。 （D）以上说法均不正确 S1 a b V “与非”门 A B &1Z Z0 “或非”门 A 1 B 1Z Z0 “与非”门的真值表 11 01 10 00 Z0 ZBA 输出输入 1 1 1 0 用基本门电路通过各种组合方式不同的设计要求，从而构成 各种组合逻辑电路。比如我们把一个“与”门的输出端接入一 个“非”门的输入端，来研究它的输出情况 0 0 0 1 A B & Z A B 1 Z “与或”门 A B & 1 Z C 输输入输输出
13、ABCZ 000 001 010 011 100 101 110 111 0 0 0 1 1 1 1 1 劳技课本P20动手实践（填表） 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 R1=1K R2 +5V A B & 150 Z 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 不发光 Z 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输
14、入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 不发光 不发光 Z 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 不发光 不发光 不发光 Z 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 不发光 不发光 不发光 发光 输输入输输
15、出 ABZ 0 1 00 00 00 1 11 1 “与”门的真值表 Z 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 Z R1=1K R2 +5V A B & 150 Z A B &1Z Z0 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 发光 Z A B &1Z Z0 劳技课本P20动手实践
16、（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 发光 发光 Z A B &1Z Z0 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 发光 发光 发光 Z A B &1Z Z0 劳技课本P20动手实践（填表） R1=1K R2 +5V A B & 150 输输入输输出 AB 发发光二极管 的显显示情况 低电电平低电电平 低电电平高电电平 高电电平低电电平 高电电平高电电平 发光 发光 发光 不发光 Z A B &1Z Z
