物理选修31人教新课标2.10简单的逻辑电路精品课件.ppt
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第二章 恒定电 流
简单的逻辑电路
1
学习目标
1.知道逻辑电路及符号，了解集成电路的发展． 2．知道门电路的逻辑关系，并会用真值表表示逻辑关系.
2
新知初探·自主学习
一、最基本的逻辑电路——门电路 1．数字信号：只具有“有___”或者“_没__有____”两个状态的 信号，常用“1”或“0”表示． 2．数字电路：处理数字信号的电路． 3．门电路：数字电路主要研究电路的逻辑功能，门电路是数 字电路中最基本的逻辑电路．
3
二、三种基本门电路
自研教材
1．“与”门
(1)逻辑关系：一个事件的几个条件都满足后，该事件才能
发生．
(2)符号：
，其中“&”具有“与____”的意思，
象征只有A与B两个输入端__都__是__1_时，输出端才是1.
4
(3)真值表 “有”用“1”表示，“没有”用“0”表示.
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y 0 ___ __0_ 10
B 两个电键都闭合是灯亮的充分但不
必要条件，逻辑关系可示意为
逻辑关系表示为 A⇒－C，C 表示结 果成立，－C 表示结果不成立
10
特别提醒：(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件， 灯泡亮作为结果成立与否进行类比的． (2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反时 对应“0”，“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具 体数字．
(1)逻辑关系：输出状态和输入状态__相__反___．
(2)符号：
，其中矩形右侧的小圆可以看做数字“0”,
它与矩形中的数字“1”象征着：输入端为__1时，输出端是__0. (3)真值表
输入 A 0 1
输出 Y 1 0
7
成功体验 1．为了方便及节约用电，宿舍楼楼道里安装有声光自控灯, 这种灯在有光或没有声音时，不亮；而在无光又有声音时， 灯就会自动点亮．灯的控制里面有什么逻辑关系呢？ 提示：“与”逻辑关系． 2．某家庭家有三口人，每人有一把家中大门的钥匙，各人都 可以用自己的钥匙单独开门，它体现了什么逻辑关系？ 提示：“或”逻辑关系． 3．教学楼内的楼梯处安装了应急灯，有电时灯不亮，停电了， 应急灯自动亮起来，它体现了什么逻辑关系？ 提示：“非”逻辑关系．
19
【规律总结】 对于有多个门电路组成的复合门电路，判 断其输出结果时，要按照一定的顺序，先确定前级门电路 的输出，然后把这些输出作为后级门电路的输入，最终得 出复合门电路的逻辑结果．
20
寻规探法·思维启迪
逻辑电路的实际应用 1．逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往要求通 过设计一些简单的门电路完成相关的逻辑功能，要对门电路 的种类进行准确地选取，这就要求： (1)准确地对一些实例分析条件与结果之间的逻辑关系． (2)熟记“与”、“或”、“非”三种门电路的逻辑关系意义． (3)理解条件与结果之间的关系．
15
其真值表为
输入
A1
B1
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y1 0 0 0 1
输入 A2 0 0 0 1
输出 Y2 1 1 1 0
16
2．“或非”门 一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一 个“或非”门，如图所示．
其真值表为
输入 A1 B1 00 01 10 11
输出 Y1 0 1 1 1
输入 A2 0 1 1 1
判断“或”门 的输出结果
→
判断“非”门 的输果
【解析】 A、B输入分别为0、1，由“或”门逻辑关系 知“或”门将输出1，C输入0，由“非”门的逻辑关系 知，“非”门将输出1，“与”门的两个输入都为1，由 “与”门的逻辑关系知，“与”门将输出1，即Y为1，B 正确，A、C、D错误． 【答案】 B
输出 Y2 1 0 0 0
17
例2 (2013·江苏丹阳中学高二检测)如图所示，用1表示有 信号输入，用0表示无信号输入，用1表示有信号输出，用0表 示无信号输出，则当A、B、C的输入分别为0、1、0时，在 输出端Y的结果是( )
A．0 C．0或1
B．1 D．无法确定
18
【思路点拨】 解答本题时可按以下思路分析：
13
跟踪训练 在登录你的电子信箱(或QQ)的过程中，要有两个
条件，一个是用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成
这个事件(登录成功)，它们所体现的逻辑关系为( )
A．“与”关系
B．“或”关系
C．“非”关系
D．不存在逻辑关系
解析：选A.当几个条件同时具备才能出现某一结果时，这些
条件与结果之间的关系称为“与”逻辑关系．在登录电子信
11
例1 逻辑电路图(如图所示)及其真值表，此逻辑电路为 __________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y 0 1 X 1
12
【解析】 根据逻辑电路图可判断此电路为“或”门电 路，根据“或”门电路逻辑关系特点Y＝A＋B，得1＋0 ＝X，X＝1. 【答案】 或 1 【名师归纳】 门电路类型判定依据有三： (1)根据门电路的符号； (2)根据真值表； (3)根据逻辑关系．
8
三、集成电路 1．构成：将组成电路的各种元器件(如电阻、电容、晶 体管等)和连线集成在同一__基__片__上． 2．优点：_体__积___小、方便、可靠，适于系列化、标准 化生产等．
9
要点探究·讲练互动
“与” 门
“或” 门
“非” 门
三种门电路逻辑关系的比较
类比电路图
逻辑关系 两个电键都闭合是灯亮的充分必要 条件，逻辑关系可示意为 A＝C
5
2．“或”门
(1) 逻 辑 关 系 ： 某 事 件 发 生 有 几 个 条 件 ， 但一个只条要件有
__________满足事件就能发生．
(2)符号：
，“≥1”象征当1个或多于1个输入端
为1时，输出端就是1.
(3)真值表
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y 0 _1__ _1__ 1
6
3．“非”门
箱时，只有用户名和对应的密码同时正确才能成功，反映的
逻辑关系是Y＝A×B，所以为“与”逻辑关系．故选A.
14
复合门电路
“与”门、“或”门和“非”门在逻辑电路中是最小的结 构单位，用这三个基本门电路通过各种组合方式，可以达 到不同的设计要求，从而可以组合成更加复杂的逻辑电 路．下面对两个简单的复合门电路进行分析． 1．“与非”门 一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成 一个复合门电路，称为“与非”门，如图所示．
简单的逻辑电路
1
学习目标
1.知道逻辑电路及符号，了解集成电路的发展． 2．知道门电路的逻辑关系，并会用真值表表示逻辑关系.
2
新知初探·自主学习
一、最基本的逻辑电路——门电路 1．数字信号：只具有“有___”或者“_没__有____”两个状态的 信号，常用“1”或“0”表示． 2．数字电路：处理数字信号的电路． 3．门电路：数字电路主要研究电路的逻辑功能，门电路是数 字电路中最基本的逻辑电路．
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二、三种基本门电路
自研教材
1．“与”门
(1)逻辑关系：一个事件的几个条件都满足后，该事件才能
发生．
(2)符号：
，其中“&”具有“与____”的意思，
象征只有A与B两个输入端__都__是__1_时，输出端才是1.
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(3)真值表 “有”用“1”表示，“没有”用“0”表示.
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y 0 ___ __0_ 10
B 两个电键都闭合是灯亮的充分但不
必要条件，逻辑关系可示意为
逻辑关系表示为 A⇒－C，C 表示结 果成立，－C 表示结果不成立
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特别提醒：(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件， 灯泡亮作为结果成立与否进行类比的． (2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反时 对应“0”，“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具 体数字．
(1)逻辑关系：输出状态和输入状态__相__反___．
(2)符号：
，其中矩形右侧的小圆可以看做数字“0”,
它与矩形中的数字“1”象征着：输入端为__1时，输出端是__0. (3)真值表
输入 A 0 1
输出 Y 1 0
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成功体验 1．为了方便及节约用电，宿舍楼楼道里安装有声光自控灯, 这种灯在有光或没有声音时，不亮；而在无光又有声音时， 灯就会自动点亮．灯的控制里面有什么逻辑关系呢？ 提示：“与”逻辑关系． 2．某家庭家有三口人，每人有一把家中大门的钥匙，各人都 可以用自己的钥匙单独开门，它体现了什么逻辑关系？ 提示：“或”逻辑关系． 3．教学楼内的楼梯处安装了应急灯，有电时灯不亮，停电了， 应急灯自动亮起来，它体现了什么逻辑关系？ 提示：“非”逻辑关系．
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【规律总结】 对于有多个门电路组成的复合门电路，判 断其输出结果时，要按照一定的顺序，先确定前级门电路 的输出，然后把这些输出作为后级门电路的输入，最终得 出复合门电路的逻辑结果．
20
寻规探法·思维启迪
逻辑电路的实际应用 1．逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往要求通 过设计一些简单的门电路完成相关的逻辑功能，要对门电路 的种类进行准确地选取，这就要求： (1)准确地对一些实例分析条件与结果之间的逻辑关系． (2)熟记“与”、“或”、“非”三种门电路的逻辑关系意义． (3)理解条件与结果之间的关系．
15
其真值表为
输入
A1
B1
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y1 0 0 0 1
输入 A2 0 0 0 1
输出 Y2 1 1 1 0
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2．“或非”门 一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一 个“或非”门，如图所示．
其真值表为
输入 A1 B1 00 01 10 11
输出 Y1 0 1 1 1
输入 A2 0 1 1 1
判断“或”门 的输出结果
→
判断“非”门 的输果
【解析】 A、B输入分别为0、1，由“或”门逻辑关系 知“或”门将输出1，C输入0，由“非”门的逻辑关系 知，“非”门将输出1，“与”门的两个输入都为1，由 “与”门的逻辑关系知，“与”门将输出1，即Y为1，B 正确，A、C、D错误． 【答案】 B
输出 Y2 1 0 0 0
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例2 (2013·江苏丹阳中学高二检测)如图所示，用1表示有 信号输入，用0表示无信号输入，用1表示有信号输出，用0表 示无信号输出，则当A、B、C的输入分别为0、1、0时，在 输出端Y的结果是( )
A．0 C．0或1
B．1 D．无法确定
18
【思路点拨】 解答本题时可按以下思路分析：
13
跟踪训练 在登录你的电子信箱(或QQ)的过程中，要有两个
条件，一个是用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成
这个事件(登录成功)，它们所体现的逻辑关系为( )
A．“与”关系
B．“或”关系
C．“非”关系
D．不存在逻辑关系
解析：选A.当几个条件同时具备才能出现某一结果时，这些
条件与结果之间的关系称为“与”逻辑关系．在登录电子信
11
例1 逻辑电路图(如图所示)及其真值表，此逻辑电路为 __________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y 0 1 X 1
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【解析】 根据逻辑电路图可判断此电路为“或”门电 路，根据“或”门电路逻辑关系特点Y＝A＋B，得1＋0 ＝X，X＝1. 【答案】 或 1 【名师归纳】 门电路类型判定依据有三： (1)根据门电路的符号； (2)根据真值表； (3)根据逻辑关系．
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三、集成电路 1．构成：将组成电路的各种元器件(如电阻、电容、晶 体管等)和连线集成在同一__基__片__上． 2．优点：_体__积___小、方便、可靠，适于系列化、标准 化生产等．
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要点探究·讲练互动
“与” 门
“或” 门
“非” 门
三种门电路逻辑关系的比较
类比电路图
逻辑关系 两个电键都闭合是灯亮的充分必要 条件，逻辑关系可示意为 A＝C
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2．“或”门
(1) 逻 辑 关 系 ： 某 事 件 发 生 有 几 个 条 件 ， 但一个只条要件有
__________满足事件就能发生．
(2)符号：
，“≥1”象征当1个或多于1个输入端
为1时，输出端就是1.
(3)真值表
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
输出 Y 0 _1__ _1__ 1
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3．“非”门
箱时，只有用户名和对应的密码同时正确才能成功，反映的
逻辑关系是Y＝A×B，所以为“与”逻辑关系．故选A.
14
复合门电路
“与”门、“或”门和“非”门在逻辑电路中是最小的结 构单位，用这三个基本门电路通过各种组合方式，可以达 到不同的设计要求，从而可以组合成更加复杂的逻辑电 路．下面对两个简单的复合门电路进行分析． 1．“与非”门 一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成 一个复合门电路，称为“与非”门，如图所示．