高中物理 第3章 從電表電路到集成電路 3.5 邏輯電路與集成電路課件 滬科版選修31.pptVIP

第3章 學(xué)案5邏輯電路與集成電路 目標(biāo)定位1 初步了解簡單的邏輯電路及表示符號(hào) 2 通過實(shí)驗(yàn)理解 與 或 和 非 門電路在邏輯電路中的結(jié)果與條件的邏輯關(guān)系 會(huì)用狀態(tài)表表示一些簡單的邏輯關(guān)系 3 初步了解集成電路的作用及發(fā)展情況 內(nèi)容索引 知識(shí)探究 達(dá)標(biāo)檢測 知識(shí)探究 1 一 與 門電路 如圖1所示 兩個(gè)開關(guān)a b串聯(lián)起來控制同一燈泡z 顯然 只有a 與 b同時(shí)閉合時(shí) 燈泡z才會(huì)亮 在這個(gè)事件中 a b同時(shí)閉合 是條件 燈泡z亮 是結(jié)果 那么 圖1 1 事件的兩個(gè)條件需滿足幾個(gè) 事件才能發(fā)生 答案 兩個(gè)條件都滿足 2 在下表中填寫對應(yīng)條件下事件的結(jié)果 燈泡z是亮還是熄 答案 熄熄熄亮 3 如果把開關(guān)的 通 記為1 斷 記為0 把燈 亮 記為 1 熄 記為0 把上面表格用1 0表示 答案 1 與 邏輯關(guān)系 如果一個(gè)事件的幾個(gè)條件后 這個(gè)事件才能發(fā)生 我們把這種關(guān)系叫做 與 邏輯關(guān)系 2 與 門 具有關(guān)系的電路稱為 與 門電路 簡稱 3 符號(hào) 其中 表示 的意思 象征著 只有a與b兩個(gè)輸入端都是1時(shí) 輸出端才是1 都滿足 與 邏輯 與 門 和 與 4 與 門電路狀態(tài)表 例1 多選 兩個(gè)人負(fù)責(zé)安裝一個(gè)炸藥包 然后啟爆 兩個(gè)人分別控制兩個(gè)相串聯(lián)的開關(guān) 只有當(dāng)兩個(gè)人都撤出危險(xiǎn)區(qū) 在安全區(qū)把開關(guān)接通時(shí) 炸藥包才能爆炸 如果有一個(gè)人未撤出危險(xiǎn)區(qū) 開關(guān)沒有接通 炸藥包就不能啟爆 這就是 與 的概念 如果用 0 表示不啟爆 1 表示啟爆 用符號(hào) 表示 與 的運(yùn)算符號(hào) 則下列運(yùn)算式正確的是a 0 0 0 表示二人都不啟爆 炸藥包不爆炸b 0 1 1 表示一人不啟爆 另一人啟爆 炸藥包爆炸c 1 0 1 表示一人啟爆 另一人不啟爆 炸藥包爆炸d 1 1 1 表示二人都啟爆 炸藥包爆炸 答案 解析 只有所有條件都滿足才能爆炸 有一個(gè)不滿足不能爆炸 屬 與 邏輯關(guān)系 二 或 門電路 如圖2所示 兩個(gè)開關(guān)a b并聯(lián) 控制同一燈泡z 在這個(gè)電路中 a 或 b閉合時(shí) 燈泡z亮 圖2 1 條件a 條件b滿足幾個(gè)時(shí) 事件就能發(fā)生 答案 滿足兩個(gè)條件中的一個(gè) 2 在下表中填寫對應(yīng)條件下事件的結(jié)果 燈泡z是亮還是熄 答案 熄亮亮亮 3 如果把開關(guān)的 通 記為1 斷 記為0 把燈 亮 記為 1 熄 記為0 把上面表格用1 0表示 答案 1 或 邏輯關(guān)系 如果幾個(gè)條件中 只要有條件得到滿足 某事件就會(huì)發(fā)生 這種關(guān)系叫做 或 邏輯關(guān)系 2 或 門 具有關(guān)系的電路叫做 或 門 3 符號(hào) 1 表示 a b輸入數(shù)字之和必須大于或等于 一個(gè) 或 邏輯 1 4 或 門電路狀態(tài)表 例2兩只晶體二極管組成如圖3所示電路 a b為輸入端 y為輸出端 當(dāng)a或b接高電勢時(shí) y端電勢為正 那么該電路是什么邏輯電路 圖3 答案 解析 或 邏輯電路 根據(jù)二極管的特點(diǎn) 只要在二極管上加上正向電壓 則二極管即可導(dǎo)通 由題中電路結(jié)構(gòu)可知 d1 d2兩個(gè)二極管只要有一個(gè)導(dǎo)通 或者兩個(gè)都導(dǎo)通 則整個(gè)電路就會(huì)導(dǎo)通 因此該電路是符合 或 邏輯關(guān)系的門電路 三 非 門電路 如圖4所示 當(dāng)開關(guān)a接通時(shí) 燈泡z被短路而不亮 當(dāng)開關(guān)a斷開時(shí) 燈泡z是通路而被點(diǎn)亮 圖4 1 條件a和事件z之間的關(guān)系如何 答案 條件a滿足 事件z不發(fā)生 二者總是相反關(guān)系 2 在下表中填寫對應(yīng)條件下事件的結(jié)果 燈泡z是亮還是熄 答案 亮熄 3 如果把開關(guān)的 通 記為1 斷 記為0 把燈 亮 記為 1 熄 記為0 把上面表格用1 0表示 答案 1 非 邏輯關(guān)系 輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈的邏輯關(guān)系叫 非 邏輯關(guān)系 2 非 門 具有關(guān)系的電路叫做 非 門電路 3 符號(hào)為 其中矩形右側(cè)小圓表示數(shù)字 0 它與數(shù)字 1 象征著 輸入端為1時(shí) 輸出端是 相反 非 邏輯 0 4 非 門電路狀態(tài)表 例3下面為一邏輯門電路的真值表 試判斷這是一個(gè)什么類型的邏輯門電路 答案 解析 a 與 門b 非 門c 或 門d 與非 門 由該邏輯門電路的真值表可以看出輸出端與輸入端是相反的關(guān)系 故選b 四 復(fù)合門電路 1 與非 門一個(gè) 與 門電路和一個(gè) 非 門電路組合在一起 組成一個(gè)復(fù)合門電路 稱為 與非 門 如圖5所示 圖5 其狀態(tài)表為 2 或非 門一個(gè) 或 門電路和一個(gè) 非 門電路組合在一起 組成一個(gè) 或非 門 如圖6所示 圖6 其狀態(tài)表為 例4如圖7所示 低電位報(bào)警器由兩個(gè)基本的門電路與蜂鳴器組成 該報(bào)警器只有當(dāng)輸入電壓過低時(shí)蜂鳴器才會(huì)發(fā)出警報(bào) 其中a 甲是 與 門 乙是 非 門b 甲是 或 門 乙是 非 門c 甲是 與 門 乙是 或 門d 甲是 或 門 乙是 與 門 答案 解析 圖7 由題圖知乙為 非 門 如果蜂鳴器發(fā)出警報(bào)表明乙的輸入端為低電壓 即甲的輸出端為低電壓 而此時(shí)甲的輸入端為低電壓 故甲為 或 門或 與 門 若甲為 與 門 則甲的輸入端為高電壓時(shí) 蜂鳴器也發(fā)出警報(bào) 與題意不符 故甲為 或 門電路 故b正確 達(dá)標(biāo)檢測 2 1 門電路的判斷 下面為一邏輯門電路的狀態(tài)表 試判斷這是一個(gè)什么類型的邏輯門電路 1 2 3 a 與 門b 非 門c 或 門d 與非 門 由該邏輯門電路的真值表可以看出輸出端與輸入端是相反的關(guān)系 故選b 答案 解析 2 門電路的理解 在邏輯門電路中 若輸入信號(hào)中至少有一個(gè)為 1 則輸出為 1 的邏輯門電路是a 與 門電路b 或 門電路c 非 門電路d 都不可能 1 2 3 答案 解析 要求輸入信號(hào)中至少有一個(gè)為 1 輸出就為 1 則要求為 1 1 1 或是 1 0 1 所以滿足要求的是 或 門電路 3 門電路的理解 隧道里有一個(gè)警報(bào)器 在隧道的兩端各有一個(gè)開關(guān) 在出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)要求不論接通