高三通技選考電控一輪復(fù)習(xí) 市賽獲獎(jiǎng)

第三章電子控制系統(tǒng)的信號(hào)處理[考試標(biāo)準(zhǔn)]考試內(nèi)容考試要求考試屬性已考點(diǎn)數(shù)字信號(hào)①模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的不同特性，數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)②數(shù)字信號(hào)中“1”和“0”的意義aa加試未考邏輯門(mén)①數(shù)字信號(hào)中“1”和“0”在數(shù)字電路分析中的應(yīng)用②與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)三種基本邏輯門(mén)的電路符號(hào)及各自的邏輯關(guān)系，真值表的填寫(xiě)③與非門(mén)、或非門(mén)的電路符號(hào)及各自的邏輯關(guān)系，真值表的填寫(xiě)④簡(jiǎn)單的組合邏輯電路abbC加試2016年10月選考(第13題)2017年4月選考(第13題)2017年11月選考(第13題)2018年4月選考(第12題)數(shù)字集成電路①晶體三極管的開(kāi)關(guān)特性及其在數(shù)字電路中的應(yīng)用②常用數(shù)字集成電路類型aa加試2018年4月選考(第13題)數(shù)字電路的應(yīng)用①簡(jiǎn)單的組合邏輯電路的分析、制作和測(cè)試②基本觸發(fā)器的組成特征及作用cC加試2017年4月選考(第12題)2018年4月選考(第12題)一、數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)(1)信號(hào)：用來(lái)傳遞信息或命令的光、電波、聲音、動(dòng)作等的合成。(2)處理：傳感器將所獲取的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，控制部分便對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析、比較、判斷、放大、運(yùn)算、傳輸、變換，最后向輸出部分發(fā)出命令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作。對(duì)信號(hào)的分析、比較等過(guò)程統(tǒng)稱為處理。(3)信號(hào)類型：模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)①模擬信號(hào)：在電子控制系統(tǒng)中，用傳感器將采集的物理量變成為連續(xù)變化的電信號(hào)，這種連續(xù)變化的電信號(hào)是模擬信號(hào)。如：模擬信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)：精確的分辨率，信息密度更高；不存在量化誤差，可以對(duì)自然界物理量的真實(shí)值進(jìn)行盡可能逼近的描述。缺點(diǎn)：不易于傳輸(干擾)；不易于存儲(chǔ)；不易于被處理。②數(shù)字信號(hào)含義：用二進(jìn)制高、低電平來(lái)表示非連續(xù)變化的物理量的信號(hào)，(又被稱為脈沖信號(hào))。表示方法：“1”表示高電平；“0”表示低電平，表示信號(hào)的“有”和“無(wú)”；命題的“真”和“假”。數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)：容易處理；處理精度高；便于記錄保存；保密性好等。數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的比較

特征描述在電子電路中的表現(xiàn)方式模擬信號(hào)連續(xù)變化連續(xù)變化的直線或曲線連續(xù)變化的電磁波或電壓信號(hào)數(shù)字信號(hào)不連續(xù)變化柱狀圖或數(shù)字電壓脈沖或光脈沖二、邏輯門(mén)電路1.數(shù)字信號(hào)用數(shù)字電路處理，數(shù)字電路中最基本的單元是門(mén)電路。輸入信號(hào)和輸出信號(hào)存在著一定的邏輯關(guān)系，輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)邏輯結(jié)論，輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)邏輯前提。數(shù)字電路(邏輯電路)：實(shí)現(xiàn)各種邏輯關(guān)系的電路(1)在數(shù)字電路中，“真”用高電平(“1”)；“假”用低電平(“0”)表示。(2)“1”和“0”稱為數(shù)字電路的真值或邏輯值。(3)最基本的邏輯關(guān)系是與、或、非，最基本的邏輯門(mén)是與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)。邏輯門(mén)是在集成電路(也稱：集成電路)上的基本組件。2.三種基本的邏輯門(mén)(1)與門(mén)：實(shí)現(xiàn)“與”邏輯運(yùn)算①“與”邏輯關(guān)系：所有邏輯前提全為“真”時(shí)，邏輯結(jié)論才為“真”，即“全高出高，有低出低”記作：F＝A×B＝A·B＝AB②符號(hào)③真值表：表征邏輯事件輸入和輸出之間全部可能狀態(tài)的表格。F＝AB的與門(mén)的真值表輸出波形圖及電路：(2)或門(mén)：實(shí)現(xiàn)“或”邏輯運(yùn)算①“或”邏輯關(guān)系：邏輯前提中有一個(gè)或一個(gè)以上為“真”時(shí)，邏輯結(jié)論就為“真”，即“全低出低，有高出高”記作：F＝A＋B②符號(hào)③真值表：F＝A＋B的與門(mén)的真值表輸出波形圖(3)非門(mén)：實(shí)現(xiàn)“非”邏輯運(yùn)算①“非”邏輯關(guān)系：邏輯前提為“假”時(shí)，邏輯結(jié)論為“真”；邏輯前提為“真”時(shí)，邏輯結(jié)論為“假”。記作：F＝A②符號(hào)③非門(mén)真值表(4)與非門(mén)與非門(mén)(NAND)：“全高出低，有低出高”，是與門(mén)和非門(mén)的疊加(先與后非)①電路符號(hào)②與非門(mén)真值表及波形圖F＝ABABY001011101110和或非門(mén)(5)或非門(mén)(NOR)：是或門(mén)和非門(mén)的疊加(先或后非)①電路符號(hào)②真值表或非門(mén)真值表輸入A輸入B輸出Y001010100110三、數(shù)字集成電路1.晶體三極管的開(kāi)關(guān)特性(1)半導(dǎo)體三極管(簡(jiǎn)稱“三極管”)，是電子電路中的核心器件之一，也是集成電路中的基礎(chǔ)器件。①飽和條件：輸入信號(hào)足夠大(高電平)現(xiàn)象：三極管流過(guò)的電流較大，集電極和發(fā)射極之間的電壓只有0.2V左右(低電平)②截止條件：輸入信號(hào)足夠小(低電平)現(xiàn)象：三極管沒(méi)有電流通過(guò)，集電極和發(fā)射極之間的電壓與電源相近(高電平)③由于三極管基極的信號(hào)不是高電平就是低電平，因此三極管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)(飽和、截至)(2)MOS管：與三極管原理相似，只是用電壓來(lái)控制。2.常用集成電路的類型(1)數(shù)字集成電路：由若干門(mén)電路組成，能完成某個(gè)邏輯功能。最常用的有TTL和CMOS兩種。(2)TTL集成電路①邏輯電路的輸入端和輸出端都采用了半導(dǎo)體晶體管(晶體管—晶體管—邏輯電路)的簡(jiǎn)稱。②優(yōu)缺點(diǎn)：運(yùn)算速度較快，允許負(fù)載流過(guò)的電流較大，消耗功率較大。(3)CMOS集成電路①互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，電壓控制的一種放大器件。是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。②優(yōu)缺點(diǎn)：消耗功率低，速度比TTL慢，負(fù)載電流較小。3.用門(mén)電路實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系數(shù)字電路的基本單元電路是門(mén)電路和觸發(fā)器，觸發(fā)器又是有門(mén)電路構(gòu)成。門(mén)電路用于實(shí)現(xiàn)各種邏輯關(guān)系，觸發(fā)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。(1)與門(mén)電路(二極管)與邏輯真值表(2)或門(mén)電路(二極管)或邏輯真值表(3)非門(mén)電路(三極管)輸入輸出VA(V)VL(V)0V5V5V0V非邏輯真值表輸入輸出AL0110四、基本觸發(fā)器1.含義：數(shù)字電路中能將二進(jìn)制數(shù)據(jù)記憶住的基本單元電路稱為觸發(fā)器，其中最簡(jiǎn)單的一種稱為基本觸發(fā)器。2.組成：通常由2只或非門(mén)(或2只與非門(mén))交叉連接構(gòu)成。(1)輸出：任何觸發(fā)器都有2個(gè)輸出端Q和Q，正常情況下Q和Q總是反相的，即不是(Q＝0，Q＝1)就是(Q＝1，Q＝0)，(Q＝0，Q＝1)稱為0狀態(tài)，(Q＝1，Q＝0)稱為1狀態(tài)。(2)輸入：基本觸發(fā)器有2個(gè)輸入端S和R。S(set)稱為置位端或置1端，R(reset)稱為復(fù)位端或置0端。3.基本觸發(fā)器邏輯圖4.基本觸發(fā)器的功能表SRQQ00不變

0101101011不使用

【例1】

(2017·4月浙江選考)下列關(guān)于如圖所示電路的分析中，正確的是(

)A.S斷開(kāi)時(shí)V不發(fā)光，S閉合時(shí)V發(fā)光B.S斷開(kāi)時(shí)V發(fā)光，S閉合時(shí)V不發(fā)光C.不管S閉合還是斷開(kāi)，V都發(fā)光D.因?yàn)殡娐返某跏紶顟B(tài)未知，所以不能確定V是否發(fā)光解析根據(jù)題意，由圖分析電路中S閉合時(shí)，電路接通，V發(fā)光。答案

A【例2】

(2016·4月浙江選考)如圖所示電路，V3工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入X＝0、Y＝1時(shí)，以下發(fā)光二極管狀態(tài)中正確的是(

)A.V1不發(fā)光、V2不發(fā)光B.V1不發(fā)光、V2發(fā)光C.V1發(fā)光、V2不發(fā)光D.V1發(fā)光、V2發(fā)光解析首先依據(jù)題意化簡(jiǎn)電路圖，得上端為高電平，下端為低電平，又因?yàn)槎O管正偏時(shí)工作，反向截至，故V1發(fā)光，V2不發(fā)光。答案

C【例3】

(2016·10月浙江選考)如圖所示是小明設(shè)計(jì)的蔬菜大棚自動(dòng)報(bào)警電路示意圖，R1是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。當(dāng)光線暗并且溫度低于設(shè)定值時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。圖中虛線框處應(yīng)選用的邏輯門(mén)是(

)解析根據(jù)題意及圖示，因?yàn)槿龢O管的非門(mén)電路，所以本題選擇或非門(mén)，C項(xiàng)正確。答案

C[變式1]下圖中(a)、(b)、(c)表示“或”門(mén)、“與”門(mén)或者“非”門(mén)的輸入信號(hào)或輸出信號(hào)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.若(a)、(c)為輸入信號(hào)，(b)為輸出信號(hào)，則該電路是“或”門(mén)電路B.若(a)為輸入信號(hào)，(b)為輸出信號(hào)，則該電路是“非”門(mén)電路C.若(b)、(c)為輸入信號(hào)，(a)為輸出信號(hào)，則該電路是“與”門(mén)電路D.若(a)、(b)為輸入信號(hào)，(c)為輸出信號(hào)，則該電路是“與”門(mén)電路解析若(a)、(c)為輸入信號(hào)，(b)為輸出信號(hào)，則對(duì)應(yīng)關(guān)系分別為“0、1、1”、“1、1、0”，若(b)、(c)為輸入信號(hào)，(a)為輸出信號(hào)，對(duì)應(yīng)關(guān)系是“1、1、0”、“0、1、1”不屬于常見(jiàn)三種門(mén)電路之一，A、C錯(cuò)誤，若(a)為輸入信號(hào)，(b)為輸出信號(hào)，則對(duì)應(yīng)關(guān)系是“0、1”“1、0”，反映了相反的一種關(guān)系，屬于“非”門(mén)，B正確，若(a)、(b)為輸入信號(hào)，(c)為輸出信號(hào)，則對(duì)應(yīng)關(guān)系是“0、1、1”、“1、0、1”，反映了或的邏輯關(guān)系，D錯(cuò)誤。答案

B[變式2]

(2015·9月浙江模考)下列信號(hào)中屬于模擬信號(hào)的是(

)解析模擬信號(hào)是連續(xù)變化的信號(hào)，數(shù)字信號(hào)是斷續(xù)變化的信號(hào)，車(chē)速信號(hào)是連續(xù)的信號(hào)，其他是斷續(xù)信號(hào)。本題意在考查數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的區(qū)別。答案B[變式3]下列產(chǎn)品中，能體現(xiàn)數(shù)字信號(hào)優(yōu)點(diǎn)的是(

)

A.電子計(jì)時(shí)器 B.機(jī)械秒表C.水銀溫度計(jì) D.普通錄音機(jī)磁帶解析數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)有容易處理、處理精度高、便于記錄保存等，電子計(jì)時(shí)器之所以有這么高的技術(shù)精度，原因之一就是它在測(cè)量過(guò)程中使用了數(shù)字信號(hào)。故A選項(xiàng)正確。此類考題需要考生能了解各類輸入信號(hào)的特點(diǎn)，能判斷屬于數(shù)字信號(hào)的同時(shí)，也能對(duì)應(yīng)理解該數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)屬性。答案A【例4】

(2015·10月浙江選考)如圖所示為樓道照明燈的控制電路。用A和B分別表示2個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，“1”表示開(kāi)關(guān)向上，“0”表示開(kāi)關(guān)向下。用L表示燈的狀態(tài)，“1”表示燈亮，“0”表示燈不亮。關(guān)于該電路的邏輯關(guān)系，下列真值表中正確的是(

)解析用“0”和“1”兩種狀態(tài)分析邏輯關(guān)系，并能用真值表表示出來(lái)，該電路當(dāng)開(kāi)關(guān)都在(A和B)上面或都在下面時(shí)，電路導(dǎo)通為“1”狀態(tài)，所以A為符合題意的真值表。答案A[變式4]

(2015·10月浙江調(diào)研)如圖所示為樓道照明燈的控制電路。用A和B分別表示2個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，“1”表示開(kāi)關(guān)向上，“0”表示開(kāi)關(guān)向下。用L表示燈的狀態(tài)，“1”表示燈亮，“0”表示燈不亮。關(guān)于該電路的邏輯關(guān)系，下列真值表中正確的是(

)解析根據(jù)題意和電路圖，能得到AB和L的關(guān)系，全真為1，故選A。答案

A【易混易錯(cuò)】一、基本的邏輯門(mén)1.與門(mén)：實(shí)現(xiàn)“與”邏輯運(yùn)算2.或門(mén)：實(shí)現(xiàn)“或”邏輯運(yùn)算3.非門(mén)：實(shí)現(xiàn)“非”邏輯運(yùn)算(2)符號(hào)：二、與非門(mén)和或非門(mén)1.與非門(mén)2.或非門(mén)技巧總結(jié)：基本