逻辑电路1.ppt
D、简单逻辑电路、简单逻辑电路世界上第一台电子管电子计算机世界上第一台电子管电子计算机植入蜜蜂体内的芯片植入蜜蜂体内的芯片 现在信息技术已经成为我们生活和工作不可或缺的一个重要部现在信息技术已经成为我们生活和工作不可或缺的一个重要部分，而这一系列令人目不暇接的变化都离不开逻辑电路。分，而这一系列令人目不暇接的变化都离不开逻辑电路。一、一些基本的逻辑关系：一、一些基本的逻辑关系：例1：高考时每一位考生必须同时带好自己的身份证、学生证和准考证才能进入考场。例2：银行提供用户物品保存业务，开保险柜的钥匙有两条，只有当银行和用户同时提供钥匙才能打开保险柜。例3：周末学生返校，只要出示自己的学生证或校牌就能进入学校。例4：小区中每幢楼都有一个公用铁门，任何一个用户用钥匙都能打开。1 1、只有当几个条件都成立时，结果才会发生，这样的、只有当几个条件都成立时，结果才会发生，这样的逻辑关系称为逻辑关系称为“与与”。2 2、只要有一个条件成立时，结果就会发生，这样的逻、只要有一个条件成立时，结果就会发生，这样的逻辑关系称为辑关系称为“或或”。例5：下雨天不做室外操，不下雨要做室外操。例6：户外光控路灯，天亮时灯熄灭，天不亮时灯亮。3 3、条件成立时，结果不会发生，条件不成立时，结果、条件成立时，结果不会发生，条件不成立时，结果就会发生，这样的逻辑关系称为就会发生，这样的逻辑关系称为“非非”。4 4、总结：、总结：“与与”、“或或”、“非非”是最基本的逻辑关系。是最基本的逻辑关系。二、最基本的逻辑电路二、最基本的逻辑电路最基本的逻辑电路有“与”门、“或”门和“非”门。开关开关S S1 1开关开关S S2 2灯泡灯泡L L断断断断断断合合合合断断合合合合1 1、“与与”门门1）电路模拟）电路模拟灭灭灭灭灭灭亮亮 如果规定开关闭合为“1”，断开为“0”，灯泡L亮为“1”，灯L灭为“0”，那么表中开关和灯泡所处的状态就数字化了，如下表所示。开关开关S S1 1开关开关S S2 2灯泡灯泡L L0 00 00 01 11 10 01 11 12）“与与”门的真值表门的真值表 输入输入输出输出A AB BZ Z0 00 00 01 11 10 01 11 13）电路符号）电路符号0 00 00 01 10 00 00 01 1说明：真值表中的说明：真值表中的“0”和和“1”表示两表示两种状态，没有大小关种状态，没有大小关系。系。5）逻辑电路）逻辑电路 我们规定某个电路的“通”为1状态，“断”为0状态，这时该电路的“通”和“断”这两种状态就数字化了，“1”和“0”构成了二进制数的基数，数字电路因此得名。数字电路处理数字信号数字信号，模拟电路处理模拟信号模拟信号。数字电路的基本单元是逻辑电路逻辑电路，逻辑电路中最基本的电路叫做“门门”电路电路，它们在工作时输入端和输出端的电势只有两种情况：一种为高电势(比如5V)，另一种为低电势(比如0V)，电路工作好像处在一种“是”和“非”的判断之中，因此叫做逻辑电路。4）数字电路与模拟电路）数字电路与模拟电路2 2、“或或”门门1）电路模拟）电路模拟开关开关S S1 1开关开关S S2 2灯泡灯泡L L断断断断断断合合合合断断合合合合2）“或或”门的真值表门的真值表 输入输入输出输出A AB BZ Z0 00 00 01 11 10 01 11 13）电路符号）电路符号0 01 11 11 1灭灭亮亮亮亮亮亮3 3、“非非”门门1）电路模拟）电路模拟2）“非非”门的真值表门的真值表 3）电路符号）电路符号输入输入输出输出开关开关S S 灯泡灯泡L L断断合合输入输入输出输出A AZ Z0 01 14)非门又叫做反相器非门又叫做反相器 亮亮灭灭1 10 0点点击击：“与与”门门、“或或”门门、“非非”门门在在逻逻辑辑电电路路中中是是最最小小的的结结构构单单位位，因因此此把把它它们们叫叫做做基基本本门门电电路路。用用这这三三个个基基本本门门可可以以组组合合成成复复合合门门和和更更加加复复杂杂的的逻逻辑辑电电路路。如加法器、乘法器、除法器以及复杂的如加法器、乘法器、除法器以及复杂的CPUCPU。三、三、组合逻辑电路组合逻辑电路 用基本门电路通过各种组合方式，可以达到不同的设计用基本门电路通过各种组合方式，可以达到不同的设计要求，从而构成各种组合逻辑电路。要求，从而构成各种组合逻辑电路。1、“与非与非”门门 输入输入一级输出一级输出最终输出最终输出A AB BZ Z0 0Z Z0 00 00 01 11 10 01 11 12）电路符号）电路符号1）“与非与非”门的真值表门的真值表 0 00 00 01 11 11 11 10 0示例示例1:如图所示如图所示的电路图是一个应用的电路图是一个应用“非非”门构成一个简门构成一个简易火警报警器电路。易火警报警器电路。R R是可变电阻，是可变电阻，RR是一个热敏电阻是一个热敏电阻(当当温度较低时，热敏电阻的电阻值非常大，即温度较低时，热敏电阻的电阻值非常大，即RR远大干远大干R R；而；而当火警发生时，热敏电阻的阻值就会降低，从而远小于电当火警发生时，热敏电阻的阻值就会降低，从而远小于电阻阻R R的阻值的阻值)，L L是一个蜂鸣器，是一个蜂鸣器，G G是一个是一个“非非”门。请说明门。请说明工作原理。工作原理。讨论：讨论：由于电阻由于电阻R和和R之间存在一个分配电压的问题，因之间存在一个分配电压的问题，因此，调节可变电阻此，调节可变电阻R，可以改变报警器的灵敏度。想一想，可以改变报警器的灵敏度。想一想，为了使报警器灵敏，为了使报警器灵敏，R应取得大一些，还是小一些应取得大一些，还是小一些?答案答案：R应取得大一些应取得大一些示例示例2：如图所示的简单逻辑电路中，哪个电路中的蜂鸣如图所示的简单逻辑电路中，哪个电路中的蜂鸣器可能会发声：器可能会发声：()A示例示例3 3：如图所示是一种热水系统的设计当水温低于某温度和接触器被如图所示是一种热水系统的设计当水温低于某温度和接触器被水淹没时水淹没时,会触动继电器而使电加热器开始加热会触动继电器而使电加热器开始加热(1)(1)试写出试写出“与与”门的真值表以表示输入端门的真值表以表示输入端A A、B B和输出端和输出端Z Z的关系。当电加的关系。当电加热器工作时热器工作时,Z,Z的状态是什么的状态是什么?(2)(2)输入端输入端A A的状态受元件的状态受元件X X和和Y Y控制控制,试写出元件试写出元件X X和和Y Y的名称若水温上升的名称若水温上升,器件器件X X的电阻值有何变化的电阻值有何变化?试指出在什么情况下输入端试指出在什么情况下输入端A A的状态是的状态是“1 1”(设高电势为设高电势为1,1,低电势为低电势为O)?O)?(3)(3)输入端输入端B B的状态受接触器和电阻器的状态受接触器和电阻器R R控制，若整个接触器浸没在水中控制，若整个接触器浸没在水中,输输入端入端B B的状态是什么的状态是什么?试简单解释为何将接触器放置在盛水器内的高处试简单解释为何将接触器放置在盛水器内的高处（2 2）水温上升、）水温上升、X X阻值阻值变小，当变小，当X X阻值较大时，阻值较大时，A A为高电势。为高电势。（1）当电加热器工作时，当电加热器工作时，Z的状态是高电势。的状态是高电势。（3 3）B B的状态为高电的状态为高电势，这样可以防止热势，这样可以防止热水器被干烧。水器被干烧。总结：总结：1 1、最基本的逻辑关系：、最基本的逻辑关系：“与与”、“或或”、“非非”。2、最基本的逻辑电路、最基本的逻辑电路“与与”门、门、“或或”门和门和“非非”门。门。输入输入输出输出A AB BZ Z0 00 00 00 01 10 01 10 00 01 11 11 1输入输入输出输出A AB BZ Z0 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 11 1输入输入输出输出A AZ Z0 01 11 10 0 “与与”：只有当几个条件都成立时，结果才会发生。：只有当几个条件都成立时，结果才会发生。“或或”:只要有一个条件成立时，结果就会发生。只要有一个条件成立时，结果就会发生。“非非”：条件成立时，结果不会发生，条件不成立时，结果就会发生。条件成立时，结果不会发生，条件不成立时，结果就会发生。
