第2章第6节走进门电路第7节了解集成电路语文.docx
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第2章第6节走进门电路第7节了解集成电路语文
第六节 走进门电路第七节 了解集成电路
学习目标
知识脉络
1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号.
2.通过实验理解“与”、“或”和“非”门电路中的结果与条件的逻辑关系,会用真值表表示一些简单的逻辑关系.(重点、难点)
3.初步了解集成电路的作用及发展情况.
4.通过简单的逻辑电路的设计,体现现实意义.
门电路
1.门电路:
用来实现基本逻辑功能的电子电路.基本门电路有三种类型:
与门电路、或门电路和非门电路.
2.基本门电路
(1)与门电路
①与门电路是实现与逻辑的电子电路,意思是一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生.
②逻辑符号是
.
③真值表
输入
输出
S1
S2
Q
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
(2)或门电路
①或门电路是实现或逻辑的电子电路,意思是一个事件的几个条件中,只要有一个条件得到满足,事件就会发生.
②逻辑符号是
.
③真值表
输入
输出
S1
S2
Q
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
(3)非门电路
①非门电路是实现非逻辑的电子电路,意思是输出状态与输入状态相反.
②逻辑符号是
.
③真值表
输入
输出
S
Q
0
1
1
0
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261所示,为一逻辑电路图,下方为其真值表.
图261
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
X
1
1
1
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.
1.三种门电路的理解
门电路种类
类比电路图
逻辑关系
“与”门
两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件,逻辑关系可示意为
=Q
“或”门
两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件,逻辑关系可示意为
“非”门
逻辑关系表示为S⇒-Q,Q表示结果成立,-Q表示结果不成立
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262所示.
图262
其真值表为
输入
输出
输入
输出
A1
B1
Y1
A2
Y2
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
(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263所示.
图263
其真值表为
输入
输出
输入
输出
A1
B1
Y1
A2
Y2
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1.在基本的逻辑门电路中,当输入信号中有一个为“0”时,输出信号为“0”的逻辑门电路是( )
A.“与”门B.“或”门
C.“非”门D.以上都不对
【解析】 输入信号有一个为“0”时,与门电路的输出信号为“0”;或门电路输出什么信号要看另一个输入信号为什么,若另一个输入信号为“1”,那么或门电路输出信号为“1”;非门电路输入“0”时,输出“1”.
【答案】 A
2.(多选)“或”门电路的逻辑关系可表示为Z=A+B,则下列结构正确的是( )
A.0+0=0B.0+1=0
C.1+0=1D.1+1=0
【解析】 由“或”门的逻辑关系或真值表可知,只要A+B≥1,就有输出,A、C都正确.
【答案】 AC
3.如图264所示电路为( )
图264
A.“与”门电路
B.“或”门电路
C.“非”门电路
D.无法判定
【解析】 当开关S闭合时,电灯关,当开关S断开时,电灯亮,输出是输入的否定,这体现了“非”逻辑关系.应选C.
【答案】 C
4.在如图265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:
62032027】
图265
A.1和0B.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”门电路的两输入端均为“1”,因此C端输出电信号为“1”.因此C项正确.
【答案】 C
研究逻辑关系的基本思路
门电路是数字电路中最简单的逻辑电路.所谓“门”就是一种开关,在一定条件下它允许信息通过,如果条件不满足,信号就被挡在“门”外.研究逻辑关系的基本思路:
(1)明确什么是条件,什么是结果;
(2)看条件与结果的内在联系;
(3)写出真值表或逻辑表达式.
集成电路
1.集成电路(IC)是指把晶体管、电阻、电容等元件,按电路结构的要求,制作在一块硅或陶瓷基片上,再加以封装而成的,具有一定功能的整体电路.
2.集成电路的分类
(1)按功能分可分为三类:
数字集成电路、模拟集成电路和微波集成电路.
(2)按集成度可分为六类:
小规模集成电路SSI;中规模集成电路MSI;大规模集成电路LSI;超大规模集成电路VLSI;特大规模集成电路ULSI;巨大规模集成电路GSI.
1.逻辑电路就是数字电路.(√)
2.逻辑电路可存在两种以上的状态.(×)
3.集成电路由三种最基本的门电路构成.(×)
4.集成电路可靠性高、寿命长,但耗电量高.(×)
学业分层测评(十三)
走进门电路 了解集成电路
(建议用时:
45分钟)
[学业达标]
1.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
2.(多选)“非”门电路的逻辑关系可表示为Z=
,则下列结论中正确的是( )
A.
=0B.
=1
C.
=0D.
=1
【解析】 在“非”门电路中“0”和“1”是相反关系.
【答案】 BC
3.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
4.请根据下面所列的真值表,从四种图中选出与之相对应的一个门电路
( )【导学号:
62032028】
输入
输出
A
B
Q
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
【解析】 从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得应为“与非”复合门电路,D选项正确.
【答案】 D
5.在车门报警电路中,两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上,只要有开关处于断开状态,报警灯就发光.能实现此功能的电路是( )
【解析】 根据逻辑电路可知,只要有开关处于断开状态,报警灯就发光属于或门电路,所以只有D正确.
【答案】 D
6.如图266所示,用“1”表示有信号输入,用“0”表示无信号输入,用“1”表示有信号输出,用“0”表示无信号输出,则当A、B、C的输入分别为“0”、“1”、“0”时,在输出Y的结果是( )
图266
A.“0”B.“1”
C.“0”或“1”D.无法确定
【解析】 A、B的输入分别为“0”、“1”,由“或”门逻辑关系知“或”门将输出“1”,C输入“0”,由“非”门的逻辑关系知,“非”门将输出“1”,“与”门的两个输入都为“1”,由“与”门的逻辑关系知,“与”门将输出“1”,即Y为“1”,故B正确.
【答案】 B
7.一逻辑电路图如图267所示,其真值表见下表,此逻辑电路为__________门电路,在真值表中X处的逻辑值为________.
图267
输入
输出
S1
S2
Q
0
0
0
0
1
0
1
0
X
1
1
1
若输出的逻辑值分别为0,1,1,1时,则该门电路的种类及符号如何?
【解析】 由真值表可知,电路为“与”门电路,X处的逻辑值为“0”.
若真值表中的逻辑值为0,1,1,1时,则应为“或”门电路,符号为
.
【答案】 与 0 “或”门电路
8.如图268所示为两个“非”门和一个“或”门组成的一个复合门电路,请在下表填写该门电路的电路状态表.
图268
输入
输出
A
B
Z
【解析】 “非”门与“或”门组成的复合门.
【答案】
输入
输出
A
B
Z
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
[能力提升]
9.(多选)如图269所示为温度报警器的示意图,下列对此电路的分析正确的是( )
图269
A.当RT的温度升高时,RT减小,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声
B.当RT的温度升高时,RT减小,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声
C.当增大R1时,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声
D.当增大R1时,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声
【解析】 当RT温度升高时其电阻会减小,A端电势升高,Y端电势降低蜂鸣器报警.
【答案】 BC
10.楼梯过道中的电灯往往采用如图2610所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗情况,列出真值表.
图2610
输入
输出
A
B
Q
【解析】 设高电压为“1”,低电压为“0”,由题图,可知A接低,B接低,灯不亮;A接低,B接高,灯亮;A接高,B接低,灯亮;A接高,B接高,灯不亮,列出真值表如下.
输入
输出
A
B
Q
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
【答案】 见解析
11.在体育比赛中,甲、乙两名裁判员各控制一只开关,用灯的亮与否来表达评判结果.如灯亮,表示合格;灯灭,表示不合格.
(1)若比赛规则规定两名裁判员都认为合格,才可发出合格信号,试画出逻辑电路.
(2)若比赛规则规定两名裁判员只要有一人认为合格就可发出合格信号,试画出逻辑电路.
【答案】
12.如图2611所示给出了“或”逻辑电路的输入端加在A、B端的输入信号的波形图,试画出输出端的波形图
图2611
【解析】 在输入端只要A或B端有输入信号,在输出端就会有输出信号,其输出端的波形如图所示.
【答案】 见解析
13.在铁路与公路的交叉路口,安装有自动控制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮,火车过去时信号灯灭.如图2612是这种信号灯的控制电路图.S1、S2为两个光控开关,光照到时接通,没照到时断开.只有两个开关都接通时,信号灯才是灭的.请画出符合要求的门电路符号.
图2612
【解析】 开关闭合时输入为高电势,灯亮时输出为高电势,所以开关闭合为1,断开为0,灯亮为1,灯灭为0,则此时门电路的真值表应如表所示,这是“与非”门真值表,所以框内应为如图所示门电路.
【答案】 见解析
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