第4章 第4节 逻辑电路与自动控制-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）word

第4节　逻辑电路与自动控制 [学习目标] 1．了解“与”“或”“非”三种基本的逻辑关系。 2．知道“与”门、“或”门、“非”门三种基本门电路的特点并能熟练识别。 3．了解真值表的逻辑推理关系。 一、简单逻辑电路 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：。 (3)“与”门的真值表 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 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 A B Z 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 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 A Z 0 1 1 0 二、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。 [合作探究]——议一议 　(1)“与”门有什么特点？它的符号是什么？ 提示　特点：当输入都是“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“0”；当输入都是“1”时，输出为“1”。 符号： (2)“或”门有什么特点？它的符号是什么？ 提示　特点：当输入都是“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“1”；当输入都是“1”时，输出为“1”。 符号： (3)“非”门有什么特点？它的符号是什么？ 提示　特点：当输入端为“0”时，输出端为“1”；当输入端为“1”时，输出端为“0”。 符号： 考点一　三种门电路 三种门电路的类比理解 门电路种类[来源:学&科&网] 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＝C “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A⇒－C，C表示结果成立，－C表示结果不成立 ●对点训练 1．热水器在使用时，只有在既没有熄灭又没有停水的情况下才能使热水器工作，这种情况若用逻辑关系来表示，属于哪种逻辑 A．“与”逻辑　　　　　　　　B．“或”逻辑 C．“非”逻辑　　　　　　　　D．以上均不是 解析　由于要满足没熄灭、没停水两个条件，热水器才能工作，只要有任何一个条件不满足，热水器均不能工作，故为“与”逻辑关系。 答案　A 2．如图4－4－1所示是逻辑电路图，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4－4－1 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 X 1 1 1 解析　逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“或”门电路。由图表中输入和输出的关系，得出X值应为1。 答案　“或”　1 考点二　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4－4－2所示。 图4－4－2 真值表： 输入 输出 A1 B1 Z2 0 0 1 0 1 1[来源:学,科,网Z,X,X,K] 1 0 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4－4－3所示。 图4－4－3 真值表： 输入 输出 A1 B1 Z2 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 ●对点训练 1．在如图4－4－4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 图4－4－4 A．1和0　　　　　　　　B．0和1 C．1和1　　　　　　　　D．0和0 解析　B端电信号经过一个“非”门，变为“1”，从D端输出，故D端输出为“1”；B端的输出信号又作为输入信号与A端输入信号一起经过上面的“与”门，两者都是“1”，故C端输出为“1”。故选C。 答案　C 2．如图4－4－5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。