选修一电子控制技术3.2基本逻辑门

1、评委席表决器评委席表决器案例分析案例分析三人表决器甲、乙、丙三人参加表决，每甲、乙、丙三人参加表决，每人面前有一个按钮，表决时，按下人面前有一个按钮，表决时，按下按钮表示同意不按按钮表示不同按钮表示同意不按按钮表示不同意。表决结果按少数服从多数规则意。表决结果按少数服从多数规则处理，如表决通过则绿色指示灯亮，处理，如表决通过则绿色指示灯亮，红色指示灯不亮；反之，绿色指示红色指示灯不亮；反之，绿色指示灯不亮，红色指示灯亮。灯不亮，红色指示灯亮。基本逻辑门与门与门非门非门或门或门ABF&ABF1 1AF1 1F= A BF= A + BF = A 基本逻辑门2、逻辑、逻辑输入信号代表逻辑前

2、提输入信号代表逻辑前提输出信号代表逻辑结论输出信号代表逻辑结论1 1、门电路简介：、门电路简介：门门-就是一种开关就是一种开关门电路门电路-有有一个（或多个一个（或多个）输入端，但只）输入端，但只有有一个输出端一个输出端的开关电路。的开关电路。F 所有逻辑前提皆为真时，逻辑结论才为真所有逻辑前提皆为真时，逻辑结论才为真的逻辑关系叫做的逻辑关系叫做“与与”逻辑逻辑。1 1、“与与”逻辑关逻辑关系系3V+-BFA亮断断断断断断断断通通通通通通通通熄熄熄熄熄熄亮亮思考 请列举在日常生活中常见的与逻辑有关系的例子与逻辑关系举例：与逻辑关系举例： 1火车在开动时，所有车门必须关好，如有车门没关不能放行。

3、火车在开动时，所有车门必须关好，如有车门没关不能放行。 2我国婚姻法规定，男女双方必须同时到场方可登记结婚。我国婚姻法规定，男女双方必须同时到场方可登记结婚。 3开学时班长宜布班级活动计划：三月份将选择一个晴朗的星开学时班长宜布班级活动计划：三月份将选择一个晴朗的星期六去郊游。期六去郊游。 4小明家走廊上有一盏节能路灯，天黑以后，有人通过并发出小明家走廊上有一盏节能路灯，天黑以后，有人通过并发出响声时，灯才亮，其他情况下灯不亮。响声时，灯才亮，其他情况下灯不亮。 5仓库的门通常用两把锁，由不同的人保管，开门时必须两个仓库的门通常用两把锁，由不同的人保管，开门时必须两个保管人同时到场。保管人同时

4、到场。与门与门“所有逻辑前提皆为真时，逻辑结论才为真”的逻辑关系称为“与”逻辑关系。思考 请列举在日常生活中常见的与逻辑有关系的例子思考 实现与逻辑关系的电路称为实现与逻辑关系的电路称为。1 1、根据、根据天色天色“暗暗”与与 “ “亮亮”；声音声音“有有”与与“无无”，判断，判断灯灯“亮亮”与与“灭灭”完成下列表格完成下列表格亮亮无无无无亮亮有有暗暗有有暗暗灭灭灭灭灭灭亮亮000011110001ABFABF&光敏传感器光敏传感器声敏传感器声敏传感器灯灯000011110001ABF即：有即：有“0”出出“0”， 全全“1”出出“1”4 4、“与与”门电路逻辑表达式门电路逻辑表达式3

5、 3、“与与”门电路图符号门电路图符号F = A B00=0 01=0 10=0 11=1ABF&F = ABF = A BABF有有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”ABF&OU/VT/S按输入波形的每一个变化画一条虚线，按输入波形的每一个变化画一条虚线，将时间轴划分成若干区间将时间轴划分成若干区间 探究活动：探究活动：你能分析三输入端与门电路吗？你能分析三输入端与门电路吗？有有“0”出出“0”，全全“1”出出“1”。 F = A B CABF&CABCF00000000000000000001111111111111 练习：与门的输入端可以有多个。下图为练习：与

6、门的输入端可以有多个。下图为一个三输入与门电路的输入信号一个三输入与门电路的输入信号A A、B B、C C 和输和输出信号出信号F F 的波形图。的波形图。A CF有有0出出0有有0出出0全全1出出1B全全1出出1有有0出出03V+-BFA亮断断断断断断断断通通通通通通通通熄熄亮亮亮亮亮亮1 1、 “或或”逻辑关逻辑关系系 逻辑前提中有一个或一个以上为真，逻辑结论逻辑前提中有一个或一个以上为真，逻辑结论就为真的逻辑关系叫做就为真的逻辑关系叫做“或或”逻辑逻辑。 实现或逻辑关系的电路称为实现或逻辑关系的电路称为。2 2、“或或”门真值表门真值表即：有即：有“1”出出“1”， 全全“0”出出“0”

7、4 4、“或或”门电路逻辑表达式门电路逻辑表达式3 3、“或或”门电路图符号门电路图符号 Y = A + B0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1ABF1 13V+-FA“逻辑逻辑前提为假前提为假时时逻辑结论为真逻辑结论为真，逻辑结论为真逻辑结论为真时时逻辑结逻辑结论反而为假论反而为假”1 1、 “非非”逻辑关系逻辑关系逻辑结论逻辑结论与与逻辑前提逻辑前提总是总是相反相反.记作：记作：O = 1 1=0 O = 1 1=0 F = A F = A 读作读作“A A非非” ” 1非逻辑符号非逻辑符号AF0110AF真值表真值表非门非门波形图波形图非门逻辑符号非门逻辑符号非逻辑的例子如机场

8、或车站旅客入口处要进行安全检查，非逻辑的例子如机场或车站旅客入口处要进行安全检查，带有易燃易爆物品者不得入内。带有易燃易爆物品者不得入内。 某地区举行选秀活动，有三名评委。选手某地区举行选秀活动，有三名评委。选手必须以获得评委的一致认可才能通过海选。假必须以获得评委的一致认可才能通过海选。假设我们是电子设计师，帮他们设计一个电路能设我们是电子设计师，帮他们设计一个电路能够体现评委判定和选手是否过关之间的逻辑关够体现评委判定和选手是否过关之间的逻辑关系。系。评评 委委 席席 这是什么逻辑关系呢？这是什么逻辑关系呢？12.请试着写出如图中A、B、C及Y的真值表ABCY1Y2Y00001010011

9、0001011101111011111111111000000000000 某地区举行选秀活动，有三名评委。其中某地区举行选秀活动，有三名评委。其中一名评委是主评委，要求主评委与另外任意一一名评委是主评委，要求主评委与另外任意一个评委认可，选手就能通过海选。若主评委认个评委认可，选手就能通过海选。若主评委认可，另两评委均不认可，则不通过。假设我们可，另两评委均不认可，则不通过。假设我们是电子设计师，帮他们设计一个电路能够体现是电子设计师，帮他们设计一个电路能够体现评委判定和选手是否过关之间的逻辑关系。评委判定和选手是否过关之间的逻辑关系。评评 委委 席席 这是什么逻辑关系呢？这是什么逻辑关系呢

10、？逻辑关系逻辑关系真值表真值表波形图波形图符号符号 关系式关系式规律规律ABZ结果结果结果条件条件 “与与”逻辑关系逻辑关系结果结果 “或或”逻辑关系逻辑关系结果条件条件ABZA“非非”逻辑关系逻辑关系结果结果Z条件条件A AY Y1 1A AY YB B& &A AY YB B1 1Y=AY=A* *B B全高出高,见低出低(或全1出1,有0出0)Y=AY=AB B见高出高全,低出低(或有1出1,全0出0)Y=AY=A见高出低,见低出高(或入1出0,入0出1)基本逻辑门 第二节二、与非门和或非门1 非门非门& 与非门与非门& 与门与门 + =1、与非门、与非门

11、与非门与非门的的真值表真值表和与门的真值表相反和与门的真值表相反与门与门 F=AB 与非门与非门 F=AB与门逻辑与门逻辑关系是关系是“全高出高，有低出低全高出高，有低出低”与非门逻辑与非门逻辑关系是关系是“全高出低，有低出高全高出低，有低出高”“全高出低，有低出高全高出低，有低出高”下图是一下图是一与非门与非门的输入信号波形，请画出输的输入信号波形，请画出输出波形出波形2、或非门1 或非门逻辑符号或非门逻辑符号1或门逻辑符号或门逻辑符号或非门或非门的的真值表真值表和或门的真值表相反和或门的真值表相反或门或门 F=A+B 或非门或非门 F=A+B或门或门: “见高出高，全低出低见高出高，全低出

12、低”或非门：或非门：“见高出低，全低出高见高出低，全低出高”马上行动马上行动ABC或门或门F或非门或非门F000100101111110010011001000100111或非门或非门F10000000100或门或门F011111110111ABC或门或门F或门输出信号或门输出信号或非门输出信号或非门输出信号请画出下图中或非门输出信号请画出下图中或非门输出信号一一. .逻辑代数中的基本公式逻辑代数中的基本公式A+B = B+AA+B = B+A AB=BAAB=BA交换律交换律: :A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)ABC=(AB)C=A(BC

13、)ABC=(AB)C=A(BC)结合律结合律: :分配律分配律: : A(B+C)=AB+AC A(B+C)=AB+AC A+BC=(A+B)(A+C) A+BC=(A+B)(A+C)与普通与普通代数相代数相似的定似的定律律分配律分配律: : A(B+C)=AB+AC A(B+C)=AB+AC A+BC=(A+B)(A+C) A+BC=(A+B)(A+C)求证求证: : 分配律第分配律第2 2条条逻辑代数及运算规则证明证明: :A B C BC A+BC A+B A+C (A+B)(A+C)0 0 0 0 0 10 1 00 1 110 01 0 111 01 1 1 000100010001

14、1111111111001011110000111111任何逻辑函数相等，必然有唯一的真值表任何逻辑函数相等，必然有唯一的真值表0，1律律:00;1 AAAAAA 0; 110 AA1 AA互补律互补律:重叠律重叠律:AAAAAA;否定律否定律:（还原律还原律）AA AA ;反演律反演律:(摩根定理摩根定理)BABABABA;逻辑代数的逻辑代数的特殊规律特殊规律摩根定理摩根定理AB =A+B A+B = AB用真值表证明用真值表证明A B AB A+B 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 证明证明: :35A B A+B A B 1 0 0 0 0 0 0 1 1

15、0 1 1 1 0 0 0 习题课 1 1与门的输入端输入信号为何时，输出端输出与门的输入端输入信号为何时，输出端输出“1” 1” A A0 0 B0 0 B0 1 C0 1 C1 0 D1 0 D1 11 1 2 2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投反对票时输入“0”0”，投赞成票时或弃权时输入，投赞成票时或弃权时输入“1”1”，提案通过为，提案通过为“1”1”，通不过为，通不过为“0”0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系，则这个表决器应具有哪种逻辑关系 （ ）A A与门

16、与门 B B或门或门 C C非门非门 D D与非门与非门 3 3数字信号和模拟信号的不同之处是（数字信号和模拟信号的不同之处是（ ）A.A.数字信号在大小上不连续，时间上连续，而模拟信号则相反数字信号在大小上不连续，时间上连续，而模拟信号则相反B.B.数字信号在大小上连续，时间上不连续，而模拟信号则相反数字信号在大小上连续，时间上不连续，而模拟信号则相反C.C.数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信号则相反数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信号则相反D.D.数字信号在大小和时间上均连续，而模拟信号则相反数字信号在大小和时间上均连续，而模拟信号则相反 4 4如图是一个三输入端复合门电路，如

17、图是一个三输入端复合门电路，当当C C端输入端输入“1”1”时，时，A A、B B端输入为何时输端输入为何时输出端出端Y Y输出输出“1” 1” （ ）A A0 0 B0 0 B0 1 C0 1 C1 0 D1 0 D1 11 1DA C DACBY 5 5或门的输入端输入信号为何时，输出端输出或门的输入端输入信号为何时，输出端输出“0”0”A A0 0 B0 0 B0 1 C0 1 C1 0 D1 0 D1 11 1 6 6走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有走廊里有一盏电灯，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，那么设计的电路为一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都

18、能使电灯点亮，那么设计的电路为 ( )( )A A“与与”门电路门电路 B B“非非“门电路门电路C C“或或”门电路门电路 D D上述答案都有可能上述答案都有可能 7 7在上题中，若用在上题中，若用0 0表示关灯，表示关灯，1 1表示开灯，灯亮为表示开灯，灯亮为1 1，灯灭为，灯灭为0 0，则下列逻，则下列逻辑式正确是辑式正确是( )( )A A0+1=0 B0+1=0 B1+1=1 C1+1=1 C0+0=0 D0+0=0 D1+0=01+0=0 8 8如图是一个三输入端复合门电路，当输入为如图是一个三输入端复合门电路，当输入为1 0 11 0 1时，输出为时，输出为 9 9与非门可以改装

19、成一个非门，方法为只用一个输入端如与非门可以改装成一个非门，方法为只用一个输入端如A A端，而另一个输入端，而另一个输入端端B B端输入稳定信号，则为把与非门改装成非门端输入稳定信号，则为把与非门改装成非门B B端应始终输入端应始终输入 （填（填“0”0”或或“1”1”）1ACBYACBC11 11.11.如图左边表示输入端如图左边表示输入端A A、B B的电势随时间变化的关系的电势随时间变化的关系（1 1）如果它是与门的输入端，请在中间方框内画出输出）如果它是与门的输入端，请在中间方框内画出输出端的电势随时间变化的关系；端的电势随时间变化的关系；（2 2）如果它是或门的输入端，请在右边方框内

20、画出输出）如果它是或门的输入端，请在右边方框内画出输出端的电势随时间变化的关系。端的电势随时间变化的关系。12.请试着写出逻辑表达式图中A、B、C及Y的真值表ABCY1Y2Y000010100110001011101111011111111111000000000000 15.15.下列由基本门组成的电路中，能使蜂鸣器发出声下列由基本门组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是音的是( )( )B 16.16.如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮图。图中的两个按钮S S1 1、S S2 2分别装在汽车的两道门上。只要其分别装在

21、汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发光。则该逻辑电路是光。则该逻辑电路是 电路，并在图中画出这种门电路的电路，并在图中画出这种门电路的符号符号 ；当；当S S1 1、S S2 2都闭合时，都闭合时，A A、B B的输入都为的输入都为 ，Y Y端输出端输出为为 ；当；当S S1 1断开时，断开时， 端的输入为端的输入为1 1，Y Y端输出为端输出为 。（。（门电路有输入电压或有输出电压都记为门电路有输入电压或有输出电压都记为1 1，无输入电压或无输，无输入电压或无输出电压都记为出电压都记为0 0）请你根据报

22、警装置的要求，列出真值表分析）请你根据报警装置的要求，列出真值表分析开关状态与发光二极管的发光状态，开关状态与发光二极管的发光状态，输入输出ABZ000011101111或门00S11 13.13.由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中为光敏电阻，由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，光照时电阻很小，R R为变阻器，为变阻器，L L为小灯泡。其工作情况是：当光为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯泡敏电阻受到光照时，小灯泡L L不亮，不受光照时，小灯不亮，不受光照时，小灯L L亮。亮。 请在电路中虚线框内画出该门电路符号；请在电路中虚线框内画出该门电

23、路符号； 该门电路是该门电路是 。非门电路 19.19.图是一个火警报警装置的逻辑电路图。图是一个火警报警装置的逻辑电路图。RtRt是一个热敏电阻是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R R是一个阻值较小的分是一个阻值较小的分压电阻。压电阻。(1) (1) 要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件起。在图中虚线处应接入怎样的元件? (2) ? (2) 为什么温度高时电铃为什么温度高时电铃会被接通？会被接通？(3) (3) 为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低为了提高该电路