1、学案 11 逻辑电路和控制电路学习目标定位 1.初步了解简单的逻辑电路.2.通过实验理解“与” 、 “或”和“非”电路在逻辑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.3.初步了解集成电路的作用及发展情况一、常见的逻辑电路1开关“与”电路：有触点的开关组成“与”电路时是串联关系2开关“或”电路：有触点的开关组成“或”电路时是并联关系3开关“非”电路：输入与输出的逻辑关系是相反的(填“相同”或“相反”) ，这种电路可以称为“非”电路二、用二极管实现“与”电路和“或”电路在计算机及其他数字设备中广泛使用晶体二极管、三极管或集成电路等组成逻辑电路，它们没有运动部件，动作速度快，可
2、靠性极高.一、开关“与”电路问题设计如图 1 所示，两个开关 A、B 串联起来控制同一灯泡 P，显然，只有 A“与”B 同时闭合时，灯泡 P 才会亮在这个事件中，A、B 闭合是条件，灯泡 P 亮是结果图 1(1)事件的两个条件需满足几个，事件才能发生？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果( 灯泡 P 是亮还是熄).条件 结果开关 A 开关 B 灯泡 P断 断断 通通 断通 通(3)如果把开关的“通”记为 1， “断”记为 0，把灯“亮” 记为“1” ， “熄”记为 0，把上面表格用 1、0 表示答案 (1)两个条件都满足(2)熄 熄 熄 亮(3)输入 输出A B P0 0 00 1 01 0
3、 01 1 1二、开关“或”电路问题设计如图 2 所示，两个开关 A、B 并联，控制同一灯泡 P，在这个电路中，A“或”B 闭合时，灯泡 P 就亮图 2(1)条件 A、条件 B 满足几个时，事件就能发生？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果( 灯泡 P 是亮还是熄).条件 结果开关 A 开关 B 灯泡 P断 断断 通通 断通 通(3)如果把开关的“通”记为 1、 “断”记为 0，把灯“亮” 记为“1” 、 “熄”记为 0，把上面表格用 1、0 表示答案 (1)满足两个条件中的一个(2)熄 亮 亮 亮(3)输入 输出A B P0 0 00 1 11 0 11 1 1三、开关“非”电路图 3问题
4、设计如图 3 所示，当开关 A 接通时，灯泡 P 被短路而不亮；当开关 A 断开时，灯泡 P 是通路而被点亮(1)条件 A 和事件 P 之间的关系如何？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果( 灯泡 P 是亮还是熄).条件 结果开关 A 灯泡 P断通(3)如果把开关的“通”记为 1、 “断”记为 0，把灯“亮” 记为“1” 、 “熄”记为 0，把上面表格用 1、0 表示答案 (1)条件 A 满足，事件 P 不发生，二者总是相反关系(2)亮 熄(3)输入 输出A P0 11 0延伸思考 新学期开学了，某中学某寝室的 6 名同学都到宿管办报到，宿管办的老师发给他们每人一把钥匙，方便他们单独出入，在
5、这个事件中体现了怎样的逻辑关系？答案 每个同学都能单独的打开宿舍的门，在这个事件中体现了“或”的逻辑关系四、复合电路1 “与非”电路一个“与”电路和一个“非”电路组合在一起，组成一个复合电路，称为“与非”电路，其真值表为输入 输出A B P0 0 10 1 11 0 11 1 02.“或非”电路一个“或”电路和一个“非”电路组合在一起，组成一个“或非”电路其真值表为输入 输出A B P0 0 10 1 01 0 01 1 0一、常见的逻辑关系例 1 在登录你的电子信箱( 或“QQ”)的过程中，要有两个条件，一个是用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成这个事件(登录成功) ，它们体现了怎样的逻
6、辑关系_解析 当几个条件同时具备才能出现某一结果，这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑关系在登录电子信箱时，只有用户名和对应的密码同时登录才能成功，反映的逻辑关系为“与”逻辑关系答案 “与”逻辑关系二、逻辑电路的理解与应用例 2 如图 4 为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S 为汽车启动开关，汽车启动时 S闭合驾驶员未系安全带时开关 S闭合，系好安全带时 S断开要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警则在图中虚线框内应接入的元件是( )图 4A “非”电路 B “或”电路C “与”电路 D “与非”电路解析 只有当驾驶员启动汽车且未系安全带时蜂鸣器才报警，体现了一种“与”的逻辑关系，故
7、选 C.答案 C针对训练 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” ，不通过为“0” ，则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )A “与” B “或”C “非” D “与非”答案 A解析 联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，说明只有所有的常任理事国通过了，提案才能通过，体现的是一种“与”的逻辑关系逻辑电路和控制电路Error!1(逻辑电路的理解)隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为( )A “与”电路 B “或”电路
8、C “非”电路 D上述答案都有可能答案 B解析 要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”逻辑关系，故只有 B项正确A、C、D 三项都错误2(逻辑电路的理解)在逻辑电路中，若输入信号中至少有一个为 “1”，则输出为“1”的逻辑电路是( )A “与”电路 B “或”电路C “非”电路 D都不可能答案 B解析 要求输入信号中至少有一个为“1” ，输出为“1” ，则就要求为“111”或是“101” ，所以满足要求的是“或”电路3(含二极管逻辑电路的理解) 两只晶体二极管组成如图 5 所示电路，A、B 为输入端，Y为输出端，那么该电路是什么逻辑电路图 5答案 “或”逻辑电路解析 根据二极管
9、的特点，只要在二极管上加上正向电压，则二极管即可导通由题中电路结构可知，D 1、D 2 两个二极管只要有一个导通，或者两个都导通，则整个电路就会导通，因此该电路是符合“或”逻辑关系的电路4(逻辑电路的应用)在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁判和一名以上(包括一名) 副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号，试列出真值表答案 见解析解析 设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量 A、B、C，裁判结果为 P.并且对于A、B、C ，设上举合格为逻辑“1” ，不合格为逻辑“0” 对于 P，设上举合格为逻辑“1” ，不合格为逻辑“0” 根据题意综合上述假设列出
10、真值表如下表所示：A B C P0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 1 0 11 0 1 11 1 1 1题组一 逻辑电路的理解与应用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，那么由此设计的电路为( )A “与”电路 B “非”电路C “或”电路 D上述答案都有可能答案 C解析 任何一个开关接通都能使灯点亮，符合“只要一个条件成立结果就成立”的逻辑关系为“或”电路，C 正确2下面为一逻辑电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路( )输入 A 0 1输出 P 1 0A.“与” B “非”C “或” D “与
11、非”答案 B解析 由该逻辑电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选 B.3如图 1 为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯的原理电路，图中 S 为声控开关(有声音时开关闭合，无声音时开关断开)，R t 为光敏电阻，R 1 和 R2 都是定值电阻，A 为某种门电路，L 为灯泡当晚上有人发声时，能够自动打开楼道灯，白天即使有人发声，楼道灯也不会亮则( )图 1A图中 A 是一个与电路B图中 A 是一个或电路C图中 A 是一个非电路D晚上无光照时 L 一定亮答案 A题组二 真值表4 “或”电路的真值表如下表，在真值表中 X 处的逻辑值为_.输入 输出A B P0 0 00 1 11 0
12、X1 1 1答案 1解析 根据“或”电路逻辑关系特点 PAB，得 10X，X1.5如图 2 所示为两个“非”电路和一个“或”电路组成的复合逻辑电路，请在下表中填写该逻辑电路的真值表图 2输入 输出A B P答案 真值表如下表所示输入 输出A B P0 0 10 1 11 0 11 1 0解析 “非”电路的输入状态与输出状态呈相反的逻辑关系， “或”电路只要有一个输入状态为“1” ，输出信号便为“1” ，根据以上特点可确定真值表题组三 综合题组6如图 3 所示为某一逻辑电路及输入端 A、B 的电势随时间变化关系的图像，则下列选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图像是( )图 3答案
13、 A解析 题图为与电路，所以 A、B 输入端都是高电势时，输出才为高电势，故 A 正确7由逻辑电路构成的一简单控制电路如图 4 所示，其中 R为光敏电阻，光照时电阻很小，R 为变阻器，L 为小灯泡其工作情况是：当光敏电阻受到光照时小灯泡 L 不亮；不受光照时，小灯泡 L 亮该逻辑电路是_电路，该控制电路可以用在_控制系统中(举一个例子)图 4答案 “非” 城市路灯解析 光照时光敏电阻阻值减小，逻辑电路的输入端电势升高，灯不亮，说明逻辑电路输出端电势降低，输出状态与输入状态相反，故为“非”电路8电动机的自动控制电路如图 5 所示，其中 RH 为热敏电阻，R L 为光敏电阻，当温度升高时，R H
14、的阻值远小于 R1；当光照射 RL 时，其阻值远小于 R2.为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选_逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以_R 2 的阻值(填“增大”或“减小”) 图 5答案 “或” 增大解析 本题考查逻辑电路以及热敏电阻、光敏电阻的特性为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为 1，输出为 1，所以是“或”电路因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻阻值较大时输入为1，输出为 1，所以要增大 R2.9图 6 为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_电路，虚线框乙内应选用_电路(选填“与” “非”或“或 ”)图 6答案 或 或解析 由题意知，一扇门、两扇窗只要一个不闭合，报警器就会报警，符合只要满足一个条件，结果就能发生的特点，所以甲、乙框内电路都应该是“或”电路10如图 7 所示表示输入端 A、B 的电势随时间变化的关系，如果它是“或”电路的输入端，请在图 8 所示的坐标系中画出输出端的电势随时间变化的关系图 7图 8答案 见解析图解析 “或”电路应符合“或”逻辑关系，故 UA、U B中任何一个有输入电压时都会有输出电压
