高中物理人教版 (新课标)选修311 简单的逻辑电路导学案

11　简单的逻辑电路

1．门电路

(1)数字电路：处理数字信号的电路．

(2)逻辑电路：具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路．门电路是最基本的逻辑电路．

2．“与”门

(1)定义：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系；具有“与”逻辑关系的电路，称为“与”门电路，简称“与”门．

(2)真值表：

(3)符号：.

3．“或”门

(1)定义：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系；具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门．

(2)真值表：

(3)符号：.

4．“非”门

(1)定义：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系；具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门．

(2)真值表：

(3)符号：.

5．集成电路

(1)构成：将组成电路的各种元件和连线集成在同一基片上．

(2)优点：可靠性高、体积小、成本低廉等．

1．“与”门电路中，只有A、B两个输入端都是“0”时，输出端才是“1”．(×)

2．“与”门电路中，A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”，输出端就为“1”．(×)

3．输入端为“1”时，输出端是“0”的门电路就是“或”门．(×)

4．两个输入端都为“1”时，输出端为“1”的门电路就是“与”门．(×)

马路两旁的路灯，天黑了，路灯自动接通，天亮了，路灯又自动熄灭，它体现了什么逻辑关系？

【提示】　“非”逻辑关系．

如图2­11­1所示，为一逻辑电路图，下方为其真值表．

图2­11­1

探讨1：此逻辑电路为哪种门电路？

【提示】　“与”门电路．

探讨2：真值表中X的对应的逻辑值是多少？

【提示】　0.

1．三种门电路与电路图的类比

说明：(1)上述都是以开关闭合作为满足条件，灯亮作为结果成立．

(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状态，不表示具体数字．

2．两种简单的复合门电路

(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2­11­2所示．

图2­11­2

其真值表为

(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2­11­3所示．

图2­11­3

其真值表为

1．联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系(　　)

A．“与”门 B．“或”门

C．“非”门 D．“与非”门

【解析】　所有常任理事国都不反对，提案才能通过，符号“与”的逻辑关系，故应为“与”门．

【答案】　A

2．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为(　　)

A．“与”门电路 B．“非”门电路

C．“或”门电路 D．上述答案都有可能

【解析】　不论用哪一个开关接通都能使电灯点亮，这体现了“或”逻辑关系．

【答案】　C

3．如图2­11­4是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A、B端输入为何值时输出端Y输出“1”(　　)

图2­11­4

A．0　0 B．0　1

C．1　0 D．1　1

【解析】　此复合门电路两个“与门”组成，故A、B输入都是“1”时，Y输出“1”，故D正确．

【答案】　D

4.在如图2­11­5所示的逻辑电路中，当A端输入电信号1、B端输入电信号0时，则在C和D端输出的电信号分别为(　　)

【导学号：34522033】

图2­11­5

A．1和0 B．0和1

C．1和1 D．0和0

【解析】　首先从“非”门电路入手，当B端输入电信号“0”时，D端输出电信号为“1”，所以“与”门电路的两输入均为“1”，因此C端输出电信号为“1”，C正确．

【答案】　C

5．如图2­11­6所示为两个“非”门和一个“或”门组成的复合门电路，请在表中填写该门电路的真值表．

图2­11­6

【解析】　由“非”门电路和“或”门电路的真值表可以确定此复合门电路的真值表如表所示：

【答案】　见解析

复合门电路真值表的确定方法

1．如果A、B输入分别经过一个“非”门电路，它们各自的输出Y1、Y2又组成一个“与”门电路或“或”门电路，最后输出Y，则Y的值直接取决于Y1、Y2.

2．判断复合门电路的最终输出结果时，分析思路一般是“从前向后”，先分析第一个门电路的输出结果，再判断第二个，依此类推．