簡單邏輯電路

1、內容概要內容概要與門與門 或門或門 非門非門 邏輯關系邏輯關系 符符 號號 真值表真值表 簡單應用簡單應用 波形圖波形圖 引入引入: 數字化的現(xiàn)代生活數字化的現(xiàn)代生活1、兩種不同的信號、兩種不同的信號0 0u ut t模擬信號模擬信號：電壓信號隨時間是：電壓信號隨時間是連續(xù)連續(xù)變化的，我們把它叫做模變化的，我們把它叫做模擬信號。（如音頻電信號）擬信號。（如音頻電信號）數字信號數字信號：電壓信號：電壓信號不連續(xù)不連續(xù)變化的信號，叫數字信號變化的信號，叫數字信號這兩種信號有什么不一樣？這兩種信號有什么不一樣？ 模擬信號模擬信號處理模擬信號的電路叫做處理模擬信號的電路叫做模擬電路模擬電路處理數字信號

2、的電路叫做處理數字信號的電路叫做數字電路數字電路數字信號數字信號u ut00 011 10 00 0 01 10 0 0書 數字信號具有較強的干擾能力；處理起來方便；是計算機工作的數字信號具有較強的干擾能力；處理起來方便；是計算機工作的基礎，能更大范圍傳送信息；高速度、高保密、高保真等基礎，能更大范圍傳送信息；高速度、高保密、高保真等優(yōu)點優(yōu)點.2. 數字化的引入：數字化的引入： 在我們的生活中有許多對立的狀態(tài)，比如電路的在我們的生活中有許多對立的狀態(tài)，比如電路的“通通”與與“斷斷”，開關的，開關的“閉合閉合”與與”斷開斷開”, 燈泡的燈泡的“亮亮”與與“滅滅”，電勢的，電勢的“高高”與與“低低

3、”等，我們不妨規(guī)定其等，我們不妨規(guī)定其中一個為中一個為1狀態(tài)，另一個為狀態(tài)，另一個為0狀態(tài)那么這兩個對立的狀態(tài)狀態(tài)那么這兩個對立的狀態(tài)就數字化了。就數字化了。例如例如: 規(guī)定某個電路的規(guī)定某個電路的“通通”為為1狀態(tài)，狀態(tài)，“斷斷“為為0狀態(tài)，狀態(tài)，該電路的該電路的”通通”和和“斷斷” 這兩種狀態(tài)就數字化了這兩種狀態(tài)就數字化了. 高電勢（高電勢（5v）為）為1狀態(tài)，低電勢為狀態(tài)，低電勢為0狀態(tài)，可以分別狀態(tài)，可以分別用數字用數字“”和和“”來表示，這樣我們就可以用來表示，這樣我們就可以用“”和和“”組成的一串數字來表示這個電信號了，所以這組成的一串數字來表示這個電信號了，所以這類信號被稱為數字

4、信號。類信號被稱為數字信號。 u ut00 011 10 00 0 01 10 0 03. 邏輯電路邏輯電路 數字電路的基本單元是邏輯電路數字電路的基本單元是邏輯電路邏輯電路得名邏輯電路得名:邏輯電路中最基本的電路叫邏輯電路中最基本的電路叫“門門”電路電路 最基本的邏輯電路有最基本的邏輯電路有“與與”門、門、“或或”門、和門、和“非非”門門 門電路在工作時輸入、輸出端的電勢通常只有兩種狀態(tài)：一門電路在工作時輸入、輸出端的電勢通常只有兩種狀態(tài)：一種為高電勢（比如種為高電勢（比如5v），另一種為低電勢（比如），另一種為低電勢（比如0v），電路），電路工作好像處在一種工作好像處在一種“是是”和和“非

5、非”的判斷之中，因此叫做邏輯的判斷之中，因此叫做邏輯電路電路.演示實驗：探究燈泡的亮、滅與開關斷和合的關系。演示實驗：探究燈泡的亮、滅與開關斷和合的關系。S S1 1S S2 2L L開關開關S S1 1開關開關S S2 2燈泡燈泡L L斷斷斷斷斷斷合合合合斷斷合合合合開關開關S S1 1開關開關S S2 2燈泡燈泡L L真值表：羅列各種控制條件和控制結果的表格。真值表：羅列各種控制條件和控制結果的表格。輸入輸入A A與輸入與輸入B B均是高電勢時，輸出均是高電勢時，輸出Z Z才是高才是高電勢的邏輯電路叫做電勢的邏輯電路叫做“與與”門。門?！芭c與”門的真值表門的真值表輸入輸入輸出輸出A AB

6、BZ Z0 00 00 00 01 10 01 10 00 01 11 11 1Z ZA AB B& &滅滅滅滅滅滅亮亮規(guī)定閉合為規(guī)定閉合為“1”，斷開，斷開“0”，燈亮，燈亮“1”，燈滅，燈滅“0”000000111110S S1 1和和S S2 2是控制條件，是控制條件，L L是控制結果是控制結果“與與”門邏輯示意圖門邏輯示意圖邏輯式邏輯式：Z=ABZ ZA AB B& &0V0V0VABZ 下圖中用電信號的方式標出了下圖中用電信號的方式標出了“與與”門輸入端門輸入端A、B上的輸上的輸入情況，請畫出輸出端入情況，請畫出輸出端Z的電信號的電信號:&S

7、S1 1S S2 2L LABZ 如圖（如圖（a）所示是一個模擬）所示是一個模擬 邏輯關系的電路，邏輯關系的電路，請利用與之相對應的門電路實現(xiàn)相同的功能，并完成請利用與之相對應的門電路實現(xiàn)相同的功能，并完成（b）虛線框內的電路。）虛線框內的電路。（a）R1S1R2+5V0VS2L L（b）&例例1：下圖是用一個邏輯電路和按鈕開關、光敏電阻、蜂鳴器等元下圖是用一個邏輯電路和按鈕開關、光敏電阻、蜂鳴器等元件組成的一個簡單防盜報警器的電路圖。該報警器的功能是：當件組成的一個簡單防盜報警器的電路圖。該報警器的功能是：當放在保險箱前地板上的按鈕開關放在保險箱前地板上的按鈕開關S被腳踩下而閉合被腳

8、踩下而閉合同時同時安裝在保險安裝在保險箱里的光敏電阻箱里的光敏電阻R0被手電筒照射時，蜂鳴器就會發(fā)出鳴叫聲。被手電筒照射時，蜂鳴器就會發(fā)出鳴叫聲。試回答該報警器是用哪一種門電路，試回答該報警器是用哪一種門電路，并在電路的虛框內畫出該門電路符號，并在電路的虛框內畫出該門電路符號，R2與與R0的大小關系如何？的大小關系如何？R1SR2R0+5V0VABZR0在受光照時電阻應遠小于在受光照時電阻應遠小于R2R0在未受光照時電阻應遠大于在未受光照時電阻應遠大于R2輸入輸入輸出輸出A AB BZ Z010000001111報警器使用報警器使用“與與”門的真值門的真值表表 無光照時光敏電阻值大于無光照時光

9、敏電阻值大于1 1兆兆歐，有光照時一般僅為幾千歐。歐，有光照時一般僅為幾千歐。 輸入輸入A與輸入與輸入B中任一個或者兩個都是高電勢，輸出中任一個或者兩個都是高電勢，輸出Z就為就為高電勢的邏輯電路叫做高電勢的邏輯電路叫做“或或”門。門。開關開關S S1 1開關開關S S2 2燈泡燈泡L L斷斷斷斷斷斷合合合合斷斷合合合合滅滅亮亮亮亮亮亮“或或”門的真值表門的真值表輸入輸入輸出輸出A AB BZ Z0 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 11 111Z ZA AB B邏輯式邏輯式：Z=A+BS S1 1S S2 2L L“或或”門邏輯示意門邏輯示意圖圖11Z ZA AB B

10、0v0v0v 下圖中用電信號的方式標出了下圖中用電信號的方式標出了“或或”門輸入端門輸入端A、B上的輸入情況，請畫出輸出端上的輸入情況，請畫出輸出端Z輸出的電信號。輸出的電信號。1ABZ 如圖（如圖（a）所示是一個模擬）所示是一個模擬 邏輯關系的電路，邏輯關系的電路，請利用與之相對應的門電路實現(xiàn)相同的功能，并完請利用與之相對應的門電路實現(xiàn)相同的功能，并完成（成（b）虛線框內的電路。）虛線框內的電路。（a）R1S1R2+5V0VS2L L（b）S S1 1S S2 2L L 門的真值表門的真值表輸入輸入輸出輸出A AB BZ Z00011111110011R1S2R2+5V0 0 VABZS1R

11、例例2：下圖是一個應用某種邏輯電路制作的簡單車門報警電路圖。下圖是一個應用某種邏輯電路制作的簡單車門報警電路圖。圖中的兩個按鈕開關分別裝在汽車的兩道門上。只要其中任何圖中的兩個按鈕開關分別裝在汽車的兩道門上。只要其中任何一個開關處于開路狀態(tài)（即輸入為邏輯一個開關處于開路狀態(tài)（即輸入為邏輯1），那么輸出也是邏輯），那么輸出也是邏輯1，發(fā)光二極管（報警燈）就發(fā)光。請你根據報警要求，在電路，發(fā)光二極管（報警燈）就發(fā)光。請你根據報警要求，在電路圖的虛線框內畫出門電路的符號，并完成該門電路的真值表。圖的虛線框內畫出門電路的符號，并完成該門電路的真值表?！盎蚧颉薄胺欠恰遍T的真值表門的真值表輸入輸入輸出輸出

12、A AZ Z0 01 11 10 0 輸入輸入A A為高電勢時輸出為高電勢時輸出Z Z為低電勢，輸入為低電勢，輸入A A為低電勢時輸出為低電勢時輸出Z Z為高電勢的邏輯電路叫做為高電勢的邏輯電路叫做“非非”門。門。 1 1A AZ ZS S2 2L L開關開關S S燈泡燈泡L L斷斷合合滅滅亮亮邏輯式邏輯式：Z=A“非非”門邏輯示意圖門邏輯示意圖 下圖中用電信號的方式標出了下圖中用電信號的方式標出了“非非”門輸入端門輸入端A上的輸入情況，請畫出輸出端上的輸入情況，請畫出輸出端Z輸出的電信號。輸出的電信號。0v0v1 1 A AZ Z 例例3：如圖所示，由如圖所示，由“非非”門構成的一個簡單門構

13、成的一個簡單光控制電路，其中光控制電路，其中R/為光敏電阻，光照時電阻為光敏電阻，光照時電阻變小，變小，R為定值電阻，為定值電阻，L為小燈泡，其工作原為小燈泡，其工作原理是，當光敏電阻受光照時，小燈理是，當光敏電阻受光照時，小燈L （填（填“亮亮”或或“滅滅”），此時輸入電勢為），此時輸入電勢為 （高或低）（高或低）R+5VR/1L L亮亮低低 練習練習1：如圖所示，如圖所示，V是一個發(fā)光二極管，在是一個發(fā)光二極管，在ab兩端加上一定電壓，且兩端加上一定電壓，且a為高電勢時，發(fā)光二極為高電勢時，發(fā)光二極管會發(fā)光，關于電路的控制過程下列說法正確管會發(fā)光，關于電路的控制過程下列說法正確的是的是 (

14、 )A. 該電路控制功能相當于一個該電路控制功能相當于一個“或或”門門B. 當當S閉合時發(fā)光二極管發(fā)光。閉合時發(fā)光二極管發(fā)光。C. 當當S斷開時發(fā)光二極管發(fā)光。斷開時發(fā)光二極管發(fā)光。D. 以上說法均不正確以上說法均不正確S S1 1a ab bV VC練習練習2：為一個保險柜的安全開啟設計一個控制電路，為一個保險柜的安全開啟設計一個控制電路，要求當假設兩個電鍵相當于保險柜的兩把鑰匙，分別要求當假設兩個電鍵相當于保險柜的兩把鑰匙，分別由兩個人保管，被控制電路是直接開啟保險柜的開關，由兩個人保管，被控制電路是直接開啟保險柜的開關，只有兩個人同時合上電鍵時才能開啟保險柜，請在圖只有兩個人同時合上電鍵

15、時才能開啟保險柜，請在圖中，用正確的符號組合符合要求的電路。中，用正確的符號組合符合要求的電路。+5V0 0 V被控電路被控電路S1S2&ZBA 練習練習3：如圖是某種機器的冷卻風扇的一個控制電路，如圖是某種機器的冷卻風扇的一個控制電路，當機器溫度過時，接通觸動繼電器使風扇自動開啟，當機器溫度過時，接通觸動繼電器使風扇自動開啟，或只有在開關閉合時風扇才啟動工作，則圖中或只有在開關閉合時風扇才啟動工作，則圖中X框內框內使用了門電路是使用了門電路是 門。門。+5V0 ZBA繼電器繼電器XRMS S或或練習練習4：由基本門電路組成的電路使小燈泡發(fā)由基本門電路組成的電路使小燈泡發(fā)光的圖是（光的

16、圖是（ ） & &+5V（A）11+5V（B）111 1+5V（D）1 1+5V（C）B 練習練習5：為節(jié)電，居民小區(qū)的樓道燈通常采用門電路控為節(jié)電，居民小區(qū)的樓道燈通常采用門電路控制，白天的時候，即使拍手發(fā)出聲音，燈也不亮，但到制，白天的時候，即使拍手發(fā)出聲音，燈也不亮，但到了晚上，發(fā)出聲音燈就亮了。并采用延時電路，使之亮了晚上，發(fā)出聲音燈就亮了。并采用延時電路，使之亮了一段時間后熄滅。電路中有一個聲控開關了一段時間后熄滅。電路中有一個聲控開關(如圖如圖)。 （1）完成下列表格）完成下列表格R1R2R0+5V0VL L延時延時開關開關K天色天色聲音聲音燈燈暗暗無無滅滅暗暗有有

17、亮亮亮亮無無滅滅亮亮有有滅滅（2）畫出應用什么門電路實現(xiàn)控制，其中）畫出應用什么門電路實現(xiàn)控制，其中R2為光敏電為光敏電阻，受光照射電阻減??；阻，受光照射電阻減小；R1為定值電阻；為定值電阻；K為聲控開關為聲控開關&天色天色聲音聲音燈燈暗暗無無滅滅暗暗有有亮亮亮亮無無滅滅亮亮有有滅滅（3）把天色信號設為）把天色信號設為A，聲音信號設為，聲音信號設為B，電路中輸入端高電，電路中輸入端高電勢為勢為1，低電勢為，低電勢為0，則當天色明亮時，則當天色明亮時，A的輸入應為的輸入應為 ，有聲音時輸入應為有聲音時輸入應為 。按照選定的門電路對應的邏輯關系。按照選定的門電路對應的邏輯關系填好真值表。填

18、好真值表。R1R2R0+5V0VL L延時延時開關開關K&A AB BZ Z010100111 0 00ABZ（4）白天時，）白天時，R1、R2的關系是的關系是R1 R2 （填（填“大于大于”或或“小于小于”）01大于大于作作 業(yè)業(yè)1. 閱讀教材閱讀教材 P.61 -P.772. 作業(yè)冊作業(yè)冊: P.57-603. 輔導與訓練輔導與訓練: P.128 基礎訓練基礎訓練 P.131 A級級 電熱水器電熱水器提高練習提高練習:如圖所示是一種電熱水器系統(tǒng)的設計，當水溫低于某溫度和接觸如圖所示是一種電熱水器系統(tǒng)的設計，當水溫低于某溫度和接觸器被水淹沒時，會觸動繼電器而是電開始加熱，試回答下列問

19、題器被水淹沒時，會觸動繼電器而是電開始加熱，試回答下列問題:（1）輸入端）輸入端A的狀態(tài)受元件的狀態(tài)受元件X和和Y控制，試寫出元件控制，試寫出元件X和和Y名稱。名稱。若水溫上升，器件若水溫上升，器件Y的電阻值有何變化？試指出在什么情況下輸的電阻值有何變化？試指出在什么情況下輸入端入端A的狀態(tài)是的狀態(tài)是“1”（設高電勢為（設高電勢為1，低電勢為，低電勢為0)&Y+5V0 ZBA繼電器繼電器電源電源電熱器電熱器XR接觸器接觸器X為可變電阻器為可變電阻器Y為熱敏電阻為熱敏電阻水溫上升時水溫上升時Y阻阻值減小值減小溫度較低時溫度較低時A為為“1”如圖所示是一種電熱水器系統(tǒng)的設計，當水溫低于某溫

20、度和接觸如圖所示是一種電熱水器系統(tǒng)的設計，當水溫低于某溫度和接觸器被水淹沒時，會觸動繼電器而是電開始加熱，試回答下列問題器被水淹沒時，會觸動繼電器而是電開始加熱，試回答下列問題:（2）輸入端）輸入端B的狀態(tài)受接觸器和電阻器的狀態(tài)受接觸器和電阻器R控制，若整個接觸器控制，若整個接觸器浸沒在水中，輸入端浸沒在水中，輸入端B的狀態(tài)是什么？試簡單解釋為何將接觸器的狀態(tài)是什么？試簡單解釋為何將接觸器放在盛水器內的高處。放在盛水器內的高處。&Y+5V0 ZBA繼電器繼電器電源電源電熱器電熱器XR接觸器接觸器若整個接觸器浸沒在水若整個接觸器浸沒在水中，輸入端中，輸入端B為高電勢為高電勢如圖所示是一種

21、電熱水器系統(tǒng)的設計，當水溫低于某溫度和接觸如圖所示是一種電熱水器系統(tǒng)的設計，當水溫低于某溫度和接觸器被水淹沒時，會觸動繼電器而是電開始加熱，試回答下列問題器被水淹沒時，會觸動繼電器而是電開始加熱，試回答下列問題:&Y+5V0 ZBA繼電器繼電器電源電源電熱器電熱器XR接觸器接觸器（3）電熱器在什么情況下開始對水加熱？）電熱器在什么情況下開始對水加熱？“與非與非”門門A AB B& &1 1Z ZZ0“或非或非”門門A A11B B1 1Z ZZ0“與非與非”門的真值表門的真值表1 11 10 01 11 10 00 00 0Z Z0 0 Z ZB BA A 輸出輸出輸入

22、輸入1110【知識拓展知識拓展】用基本門電路通過各種組合方式不同的設計用基本門電路通過各種組合方式不同的設計要求，從而構成各種組合邏輯電路。比如我們把一個要求，從而構成各種組合邏輯電路。比如我們把一個“與與”門門的輸出端接入一個的輸出端接入一個“非非”門的輸入端，來研究它的輸出情況門的輸入端，來研究它的輸出情況.0001A AB B& &Z ZA AB B1Z Z“與或與或”門門A AB B& &11Z ZC輸入輸入輸出輸出ABCZ00000101001110010111011100011111動手實踐（填表）動手實踐（填表）輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極

23、管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平R1=1KR2+5VAB&150Z動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平不發(fā)光不發(fā)光Z動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電

24、平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光Z動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光Z動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平不發(fā)光不

25、發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光發(fā)光發(fā)光輸入輸入輸出輸出A AB BZ Z010000001111“與與”門的真值表門的真值表Z動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平ZR1=1KR2+5VAB&150ZA AB B& &1 1Z ZZ0動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平

26、低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平發(fā)光發(fā)光ZA AB B& &1 1Z ZZ0動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光ZA AB B& &1 1Z ZZ0動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平

27、低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光ZA AB B& &1 1Z ZZ0動手實踐（填表）動手實踐（填表）R1=1KR2+5VAB&150輸入輸入輸出輸出A AB B發(fā)光二極管的發(fā)光二極管的顯示情況顯示情況低電平低電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平低電平低電平高電平高電平高電平高電平發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光ZA AB B& &1 1Z ZZ0& & &21345678輸入輸入輸出輸出ABCZ0000001001000110100010101