高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第4节 逻辑电路与自动控制学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第4节逻辑电路与自动控制1.如果要求输出Z为1，只有输入A和B都为1才能实现，否则输出为0，这就是“与”逻辑。2．如果要求输出Z为1，只要输入A和B有一个是1就能实现，这就是“或”逻辑。3．输出Z是输入A的否定，这就是“非”逻辑。简单逻辑电路1.逻辑电路计算机的核心是由一些被称为逻辑电路的基本逻辑门电路构成的。这里所说的逻辑，是指“条件”与“结果”的关系。在计算机中，所谓的条件就是一些用电位的高低表示的电信号，执行类似逻辑任务的是一些电子开关，即逻辑门电路。逻辑门电路的信号只有两种状态，一是高电位状态，用1表示；一是低电位状态，用0表示。2．各种基本的逻辑门电路符号、真值表及特点(1)“与”门①“与”逻辑：如果要求输出Z为1，只有输入A和B都为1才能实现，否则输出为0。②“与”门的符号：&ABZ]。③“与”门的真值表：输入输出ABZ000010100111(2)“或”门①“或”逻辑：如果要求输出Z为1，只要输入A或B有一个是1就能实现。②“或”门的符号：。③“或”门的真值表：输入输出ABZ0000111101111(3)“非”门①“非”逻辑：输出Z是输入A的否定。②“非”门的符号：。③“非”门的真值表：输入输出AZ01101．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．“非”门C．“或”门D．“与非”门解析：联合国规定，只要常任理事国有一个反对，提案就不能通过。这和“与”门的逻辑关系一致。答案：A逻辑电路的应用及集成电路(1)逻辑电路是自动控制电路的核心，在生产、生活中有着十分广泛的运用。(2)实例：恒温热水器、火警自动报警器等。(3)半导体集成电路：电子产品已经广泛深入到人们生活的方方面面，这与半导体集成电路的发展密不可分。如今，集成电路技术的发展，已经成为一个国家电子技术发展的重要标志。(4)集成电路的特点：①可靠性高，寿命长。②专用性强，使用方便。③体积小，功能多。④应用领域广，发展前景大。复合门的真值表的表示(1)“与非”门：由一个“与”门和一个“非”门组成。它具有的逻辑关系用真值表表示为：2(2)“或非”门：由一个“或”门和一个“非”门组成。参考“与非”门，它具有的逻辑关系用真值表表示为：2．如图4－4－1所示，将两个“非”门和一个“与”门组成一个复合门电路，请在下表中填写该门电路的真值表。图4－4－1输入输出ABY解析：先计算出两个非门的输出，然后将这两个输出进行逻辑“与”运算，即可得出整3个复合门电路的输出结果。两个“非”门的输入输出真值表如下：A输入10输出01B输入10输出01将两个“非”门的输出作为“与”门的输入，真值表如下：输入输出ABY110100010001答案：见解析基本逻辑电路的分析[例1]如图4－4－2所示，表示输入端A、B的电势随时间的变化关系，完成下题。求：图4－4－2(1)“与”门电路的输出电压Z随时间变化的关系；(2)“或”门电路的输出电压Z随时间变化的关系。[思路点拨]“与”逻辑关系是当两个输入端都有信号时，输出端才有信号输出。“或”逻辑关系是当两个输入端的任意一个有信号时，输出端就有信号输出。由于已知的是输入端电信号随时间变化的关系，为了便于分析输出端的情况，借用真值表分析进行。[解析](1)对“与”逻辑关系，先作出A、B、Z的真值表，然后再确定输出Z与时间的变化关系。A(UA)B(UB)Z0101000101110004111010100010所以，UZ随时间变化如图所示。(2)对“或”逻辑，先作出A、B、Z的真值表，然后再确定输出Z与时间的变化关系。A(UA)B(UB)Z011101011111000111011101011所以，UZ随时间变化如图所示：[答案]见解析图借题发挥对于考查逻辑电路知识及逻辑运算的试题，解题时应首先由已知的逻辑电路图或已知的逻辑运算关系，找出输入和输出的关系，判定输出是输入的何种逻辑关系的输出信号；然后写出真值表，确定未知的逻辑值；最后得出输出与时间变化的关系。逻辑电路的实际应用[例2]如图4－4－3所示，是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮开关S1、S2分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个...