项目1简单抢答器的制作
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
逻辑表达式 Y = A Y
送1出0 送0出1
1
1
非门(NOT gate)
0
又称“反相器”
逻辑符号
返回
2、复合逻辑运算 （由基本逻辑运算组合而成）
与非逻辑(NAND) 先与后非
ABY 001 011 1 01 1 10
有0出1 全1出0
或非逻辑 ( NOR ) 先或后非
ABY 001 010 100 1 10
目录
学习目标 项目要求 项目引导 项目学习 制作指导 项目验收
学习目标
知识目标 了解数字逻辑的概念，理解与、或、非三个基本
逻辑关系；熟悉逻辑代数的基本定律和常用公式；掌 握逻辑函数的正确表示方法；熟悉逻辑门电路的逻辑 功能，了解集成逻辑门的常用产品，掌握集成逻辑门 的正确使用。 能力目标
会识别和测试常用TTL、CMOS集成电路产品。 能完成简单抢答器的制作。
返回
简单抢答器电路图
返回
项目学习
[知识链接1] 逻辑代数的基本知识 [知识链接2] 逻辑门电路的基础知识 [知识拓展] 不同类型集成门电路的接口 [技能训练] 常用集成门电路的逻辑功能测试
返回
[知识链接1] 逻辑代数的基本知识
什么是逻辑代数？
逻辑代数又称为布尔代数，是用于描述客观事物逻辑 关系的数学方法，也是分析和设计逻辑电路的主要数 学工具。
相有同0出出00 相异出全11出1 0 1 1 00 1 1 0 0 0 1 10 0பைடு நூலகம்1 1
解： Y1 Y2 Y3
返回
常见的几种逻辑关系及其表示方式
返回
三、逻辑函数及其表示方法
逻辑函数描述了某种逻辑关系。 常采用真值表、逻辑函数式、卡诺图和逻辑图等表示。
1. 真值表
列出输入变量的各种取值组合及其对应输
合向下 合向下 亮
111 真值表
均为仅有二个取值的变量，称为逻辑变量。
其中A、B为输入变量，F为输出变量。
由上可知，开关的通、断决定了发光二极管的亮、灭，反过 来也可以从发光二极管的状态推出开关的相应状态，这样的关系 称为逻辑函数关系。它可用逻辑函数式（也称逻辑表达式）来描 述，其一般形式为：Y = f（A、B、C、…）。
1
1
0
种取值组合
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
返回
2. 逻辑函数式
表示输出函数和输入变量逻辑关系的表达式。又称逻辑表 达式，简称逻辑式。
真值表 (1) 找出函数值（输出值）为1的项。
(2) 将这些项中输入变量取值为1的用原变量代替，
出逻辑函数值的表格称真值表。
列
真 （1）按 n 位二进制数递增的方式列出输入变
值 量的各种取值组合。
表 方
（2）分别求出各种组合对应的输出逻辑值填 入表格。
法
返回
例如 求函数 Y AB CD 的真值表。
输入
A
B
变量
C
D
输出变量
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
4个输入变
0
0
1
0
1
量有24 =16
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
课堂练习:由该真值表写出其表达式。
返回
例2.
画出函数
F
=
_
A
_
B+A C
的逻辑图
A
1
B
C
1
＆
≥1
F
＆
返回
四、逻辑代数的基本定律
1、基本公式
逻辑常量运算公式
0 ·0 = 0 0 ·1 = 0 1 ·0 = 0 1 ·1 = 1
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
返回
例1. 列出函数F=AB+ A C的真值表。
解：该函数有3个输入变量，共有23=8种输入取值组 合，分别将它们代入函数表达式，并进行求解，可求 得相应的函数值。将输入、输出值一一对应列出，即 可得到如下表所示的真值表。
返回
_
函数F=AB+ A C的真值表
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
有1出0 全0出1
返回
异或逻辑 (Exclusive – OR)
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 0
同或逻辑 (Exclusive - NOR，即异或非)
AB Y 00 1 01 0 10 0 11 1
注意：异或和同或互为反函数，即
相异出1 相同出0
相同出1 相异出0
返回
[例] 试对应输入信号波形分别画出下图各电路的输出波形。
返回
二、逻辑运算
1、基本逻辑运算 与逻辑 与运算(逻辑乘)
基本逻辑函数 或逻辑 或运算(逻辑加)
（1）与逻辑
非逻辑 非运算(逻辑非)
只有当决定一事件的所有条件全部具备时，这个事件才会发生。
AB Y
逻辑表达式
000
真值表 0 1 0 100
111 若有0出0；若全1出1
Y = A ·B 或 Y = AB
返回
项目要求
制作简易型四人抢答器要求：
A、B、C、D为抢答操作按钮开关。任何一个 人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对 应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢 答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其 对应的发光二极管则不亮。
返回
项目引导
（1）小组制订工作计划。 （2）识别抢答器原理图，明确元器件连接和电路连线。 （3）画出布线图。 （4）完成电路所需元器件的购买与检测。 （5）根据布线图制作抢答器电路。 （6）完成抢答器电路功能检测和故障排除。 （7）通过小组讨论完成电路的详细分析及编写项目实训 报告。
与门 (AND gate)
逻辑符号
返回
（2）或逻辑
在决定一事件的各条件中，只要有一个条件具备，这个事件就会发生。
AB Y
真 00 0
值 表
01 1
10 1
11 1
逻辑表达式 Y = A + B
或门 (OR gate)
逻辑符号
有1出1 全0出0
（3）非逻辑
真A 值0 表1
当条件不具备时，事件才发生。
逻辑式 取值为0的用反变量代替，则得到一系列与项。
(3) 将这些与项相加即得逻辑式。
返回
例如
A
B
C
Y
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
ABC 1
1
0
0
1
1
1
1
逻辑式：
返回
3. 逻辑图 由逻辑符号及相应连线构成的电路图。
例如 画
的逻辑图
反变量用非门实现
相加项用或门实现
与项用与门实现
运算次序为先非后与再或，因此用三级电路实现之。
逻辑指事物因果关系的规律。
逻辑代数中的 1 和 0 不表示数量大小，仅表示两种相 反的状态。
例如：开关闭合为 1 晶体管导通为 1 电位高为 1
断开为 0
截止为 0
低为 0
返回
一、逻辑变量和逻辑函数
开关A 开关B 灯
AB F
合向上 合向上 亮
001
合向上 合向下 灭
010
合向下 合向上 灭
100
控制楼道照明的开关电路
送1出0 送0出1
1
1
非门(NOT gate)
0
又称“反相器”
逻辑符号
返回
2、复合逻辑运算 （由基本逻辑运算组合而成）
与非逻辑(NAND) 先与后非
ABY 001 011 1 01 1 10
有0出1 全1出0
或非逻辑 ( NOR ) 先或后非
ABY 001 010 100 1 10
目录
学习目标 项目要求 项目引导 项目学习 制作指导 项目验收
学习目标
知识目标 了解数字逻辑的概念，理解与、或、非三个基本
逻辑关系；熟悉逻辑代数的基本定律和常用公式；掌 握逻辑函数的正确表示方法；熟悉逻辑门电路的逻辑 功能，了解集成逻辑门的常用产品，掌握集成逻辑门 的正确使用。 能力目标
会识别和测试常用TTL、CMOS集成电路产品。 能完成简单抢答器的制作。
返回
简单抢答器电路图
返回
项目学习
[知识链接1] 逻辑代数的基本知识 [知识链接2] 逻辑门电路的基础知识 [知识拓展] 不同类型集成门电路的接口 [技能训练] 常用集成门电路的逻辑功能测试
返回
[知识链接1] 逻辑代数的基本知识
什么是逻辑代数？
逻辑代数又称为布尔代数，是用于描述客观事物逻辑 关系的数学方法，也是分析和设计逻辑电路的主要数 学工具。
相有同0出出00 相异出全11出1 0 1 1 00 1 1 0 0 0 1 10 0பைடு நூலகம்1 1
解： Y1 Y2 Y3
返回
常见的几种逻辑关系及其表示方式
返回
三、逻辑函数及其表示方法
逻辑函数描述了某种逻辑关系。 常采用真值表、逻辑函数式、卡诺图和逻辑图等表示。
1. 真值表
列出输入变量的各种取值组合及其对应输
合向下 合向下 亮
111 真值表
均为仅有二个取值的变量，称为逻辑变量。
其中A、B为输入变量，F为输出变量。
由上可知，开关的通、断决定了发光二极管的亮、灭，反过 来也可以从发光二极管的状态推出开关的相应状态，这样的关系 称为逻辑函数关系。它可用逻辑函数式（也称逻辑表达式）来描 述，其一般形式为：Y = f（A、B、C、…）。
1
1
0
种取值组合
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
返回
2. 逻辑函数式
表示输出函数和输入变量逻辑关系的表达式。又称逻辑表 达式，简称逻辑式。
真值表 (1) 找出函数值（输出值）为1的项。
(2) 将这些项中输入变量取值为1的用原变量代替，
出逻辑函数值的表格称真值表。
列
真 （1）按 n 位二进制数递增的方式列出输入变
值 量的各种取值组合。
表 方
（2）分别求出各种组合对应的输出逻辑值填 入表格。
法
返回
例如 求函数 Y AB CD 的真值表。
输入
A
B
变量
C
D
输出变量
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
4个输入变
0
0
1
0
1
量有24 =16
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
课堂练习:由该真值表写出其表达式。
返回
例2.
画出函数
F
=
_
A
_
B+A C
的逻辑图
A
1
B
C
1
＆
≥1
F
＆
返回
四、逻辑代数的基本定律
1、基本公式
逻辑常量运算公式
0 ·0 = 0 0 ·1 = 0 1 ·0 = 0 1 ·1 = 1
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
返回
例1. 列出函数F=AB+ A C的真值表。
解：该函数有3个输入变量，共有23=8种输入取值组 合，分别将它们代入函数表达式，并进行求解，可求 得相应的函数值。将输入、输出值一一对应列出，即 可得到如下表所示的真值表。
返回
_
函数F=AB+ A C的真值表
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
有1出0 全0出1
返回
异或逻辑 (Exclusive – OR)
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 0
同或逻辑 (Exclusive - NOR，即异或非)
AB Y 00 1 01 0 10 0 11 1
注意：异或和同或互为反函数，即
相异出1 相同出0
相同出1 相异出0
返回
[例] 试对应输入信号波形分别画出下图各电路的输出波形。
返回
二、逻辑运算
1、基本逻辑运算 与逻辑 与运算(逻辑乘)
基本逻辑函数 或逻辑 或运算(逻辑加)
（1）与逻辑
非逻辑 非运算(逻辑非)
只有当决定一事件的所有条件全部具备时，这个事件才会发生。
AB Y
逻辑表达式
000
真值表 0 1 0 100
111 若有0出0；若全1出1
Y = A ·B 或 Y = AB
返回
项目要求
制作简易型四人抢答器要求：
A、B、C、D为抢答操作按钮开关。任何一个 人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对 应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢 答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其 对应的发光二极管则不亮。
返回
项目引导
（1）小组制订工作计划。 （2）识别抢答器原理图，明确元器件连接和电路连线。 （3）画出布线图。 （4）完成电路所需元器件的购买与检测。 （5）根据布线图制作抢答器电路。 （6）完成抢答器电路功能检测和故障排除。 （7）通过小组讨论完成电路的详细分析及编写项目实训 报告。
与门 (AND gate)
逻辑符号
返回
（2）或逻辑
在决定一事件的各条件中，只要有一个条件具备，这个事件就会发生。
AB Y
真 00 0
值 表
01 1
10 1
11 1
逻辑表达式 Y = A + B
或门 (OR gate)
逻辑符号
有1出1 全0出0
（3）非逻辑
真A 值0 表1
当条件不具备时，事件才发生。
逻辑式 取值为0的用反变量代替，则得到一系列与项。
(3) 将这些与项相加即得逻辑式。
返回
例如
A
B
C
Y
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
ABC 1
1
0
0
1
1
1
1
逻辑式：
返回
3. 逻辑图 由逻辑符号及相应连线构成的电路图。
例如 画
的逻辑图
反变量用非门实现
相加项用或门实现
与项用与门实现
运算次序为先非后与再或，因此用三级电路实现之。
逻辑指事物因果关系的规律。
逻辑代数中的 1 和 0 不表示数量大小，仅表示两种相 反的状态。
例如：开关闭合为 1 晶体管导通为 1 电位高为 1
断开为 0
截止为 0
低为 0
返回
一、逻辑变量和逻辑函数
开关A 开关B 灯
AB F
合向上 合向上 亮
001
合向上 合向下 灭
010
合向下 合向上 灭
100
控制楼道照明的开关电路