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1、简单逻辑电路,内容概要,引入: 数字化的现代生活,1、两种不同的信号,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,书,数字信号具有较强的干扰能力；处理起来方便；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.,2. 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
2、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。例如: 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,3. 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“
3、是”和“非”的判断之中，因此叫做逻辑电路.,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,真值表：罗列各种控制条件和控制结果的表格。,输入A与输入B均是高电势时，输出Z才是高电势的逻辑电路叫做“与”门。,灭,灭,灭,亮,规定闭合为“1”，断开“0”，灯亮“1”，灯灭“0”,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,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,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:,&,A,B,Z,如图（a）所示是一个模拟 逻辑关系的电路
4、，请利用与之相对应的门电路实现相同的功能，并完成（b）虚线框内的电路。,（a）,&,例1：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？,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R2,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,报警器使用“与”门的真值表,无光照时光敏电阻值大于1兆欧，有光照时一般仅为几千欧
5、。,输入A与输入B中任一个或者两个都是高电势，输出Z就为高电势的逻辑电路叫做“或”门。,灭,亮,亮,亮,逻辑式：Z=A+B,二、“或”门,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,B,Z,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）虚线框内的电路。,（a）,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,1,例2：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
6、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”,输入A为高电势时输出Z为低电势，输入A为低电势时输出Z为高电势的逻辑电路叫做“非”门。,灭,亮,三、“非”门,“非”门逻辑示意图,下图中用电信号的方式标出了“非”门输入端A上的输入情况，请画出输出端Z输出的电信号。,0v,例3：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）,亮,低,练习1：如图所示，V是一个发光二极管，在a
7、b两端加上一定电压，且a为高电势时，发光二极管会发光，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,C,练习2：为一个保险柜的安全开启设计一个控制电路，要求当假设两个电键相当于保险柜的两把钥匙，分别由两个人保管，被控制电路是直接开启保险柜的开关，只有两个人同时合上电键时才能开启保险柜，请在图中，用正确的符号组合符合要求的电路。,&,Z,B,A,练习3：如图是某种机器的冷却风扇的一个控制电路，当机器温度过时，接通触动继电器使风扇自动开启，或只有在开关闭合时风扇才启动工作，则
8、图中X框内使用了门电路是 门。,或,练习4：由基本门电路组成的电路使小灯泡发光的图是（ ）,B,练习5：为节电，居民小区的楼道灯通常采用门电路控制，白天的时候，即使拍手发出声音，灯也不亮，但到了晚上，发出声音灯就亮了。并采用延时电路，使之亮了一段时间后熄灭。电路中有一个声控开关(如图)。 （1）完成下列表格,暗,有,亮,亮,无,灭,亮,有,灭,（2）画出应用什么门电路实现控制，其中R2为光敏电阻，受光照射电阻减小；R1为定值电阻；K为声控开关,&,（3）把天色信号设为A，声音信号设为B，电路中输入端高电势为1，低电势为0，则当天色明亮时，A的输入应为 ，有声音时输入应为 。按照选定的门电路对应
9、的逻辑关系填好真值表。,0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,0,A,B,Z,（4）白天时，R1、R2的关系是R1 R2 （填“大于”或“小于”）,0,1,大于,作 业,1. 阅读教材 P.61 -P.772. 作业册: P.57-603. 辅导与训练: P.128 基础训练 P.131 A级,电热水器,提高练习:,如图所示是一种电热水器系统的设计，当水温低于某温度和接触器被水淹没时，会触动继电器而是电开始加热，试回答下列问题:,（1）输入端A的状态受元件X和Y控制，试写出元件X和Y名称。若水温上升，器件Y的电阻值有何变化？试指出在什么情况下输入端A的状态是“1”（设高电势为1，低电势为
10、0),&,X为可变电阻器,Y为热敏电阻,水温上升时Y阻值减小,温度较低时A为“1”,如图所示是一种电热水器系统的设计，当水温低于某温度和接触器被水淹没时，会触动继电器而是电开始加热，试回答下列问题:,（2）输入端B的状态受接触器和电阻器R控制，若整个接触器浸没在水中，输入端B的状态是什么？试简单解释为何将接触器放在盛水器内的高处。,&,若整个接触器浸没在水中，输入端B为高电势,如图所示是一种电热水器系统的设计，当水温低于某温度和接触器被水淹没时，会触动继电器而是电开始加热，试回答下列问题:,&,（3）电热器在什么情况下开始对水加热？,“与非”门,“或非”门,“与非”门的真值表,1,1,1,0,
11、【知识拓展】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,“与或”门,0,0,0,1,1,1,1,1,动手实践（填表）,动手实践（填表）,不发光,Z,动手实践（填表）,不发光,不发光,Z,动手实践（填表）,不发光,不发光,不发光,Z,动手实践（填表）,不发光,不发光,不发光,发光,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,“与”门的真值表,Z,动手实践（填表）,Z,动手实践（填表）,发光,Z,动手实践（填表）,发光,发光,Z,动手实践（填表）,发光,发光,发光,Z,动手实
12、践（填表）,发光,发光,发光,不发光,Z,如图所示为一个由两个“与”门组成的集成块，它有8个引脚。编号“4”和“8”的脚是连接电源正、负极的，其余6个脚分别属于两个“与”门。现在要使两个“与”门组合后其逻辑功能符合下表所示的真值表，请将其中2个脚用线连接起来，并将A、B、C、Z等字母标在各相应的编号旁。,A,B,C,例：洗衣机的脱水桶的电机是一个定时开关S1和一个桶盖控制的开关S2组成的，当定时开关S1合上时，只要打开桶盖，电机又被关闭。,（1）下列图中哪个电路图能满足上述要求,（2）根据以上罗列的控制条件和控制结果的情况，该门电路是 门电路.,(A),(B),(C),(D),例：如图所示电路中，要使发光二极管发光，某些开关必须闭合，某些开关必须断开。请完成反映这种控制条件与控制结果的真值表。开关闭合为“1”，断开为“0”，V亮为“1”，灭为“0”。,0,0,0,输出,0,0,输入,S1,S2,S3,V,1,0,0,1,1,1,0,如图所示的电路图示一个应用“非”门构成的简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是（ ）,（A）X为热敏电阻，Y为可变电阻（B） X为热敏电阻， Y为开关（C）X为可变电阻，Y为热敏电阻（D）XY为热敏电阻,+5V,
