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課件24張PPT。第二節　邏輯門輸出信號1.電子控制系統控制(處理)部分的_________與_________之間存在著一定的邏輯關系，其中輸出信號對應于_________，輸入信號對應于_________。
2.數字信號用數字電路處理，數字電路中最基本的單元是_______。
3.所有邏輯前提皆為真時，邏輯結論才為“真”的邏輯關系，稱為____邏輯關系。
4.邏輯前提中有一個或一個以上為真，邏輯結論就為“真”的邏輯關系，稱為____邏輯關系。
5.邏輯前提為假時邏輯結論為真，邏輯前提為真時邏輯結論反而為“假”，即邏輯結論與邏輯前提的邏輯值總是相反的邏輯關系，稱為____邏輯關系。輸入信號邏輯結論邏輯前提門電路與或非一、數字信號中“1”和“0”在數字電路分析中的應用(a)實現各種邏輯關系的電路稱為數字電路(或邏輯電路)。數字電路是一種開關電路，開關的兩種狀態“開”與“關”，常用電子元器件的“導通”與“截止”來實現，并用二進常量“1”和“0”來表示。數字電路中，“真”用高電平“1”表示，“假”用低電平“0”表示。“1”和“0”稱為數字電路的真值或邏輯值。二、與門、或門和非門三種基本邏輯門的電路符號及各自的邏輯關系，真值表的填寫(b)
1.與門(1)定義：如果決定某事物成立(或發生)的諸原因(或條件)都具備，事件才發生，而只要其中一個條件不具備，事物就不能發生，這種關系稱為“與”邏輯關系。實現“與”邏輯關系的電路稱為與門。
(2)示例：兩個串聯的開關控制一盞電燈。(3)真值表：(4)邏輯規律：有“0”出“0”，全“1”出“1”。
(5)邏輯符號：
(6)邏輯表達式：Y＝A×B或Y＝A·B或Y＝AB2.或門(1)定義：A、B等多個條件中，只要具備一個條件，事件就會發生，只有所有條件均不具備的時候，事件才不發生，這種因果關系稱為“或”邏輯。實現“或”邏輯關系的電路稱為或門。
(2)示例：兩個并聯的開關控制一盞電燈。(3)真值表：(4)邏輯規律：有“1”出“1”，全“0”出“0”。
(5)邏輯符號：
(6)邏輯表達式：Y＝A＋B3.非門(1)定義：決定事件結果的條件只有一個A，A存在，事件Y不發生，A不存在，事件Y發生，這種因果關系叫做“非”邏輯。實現“與”邏輯關系的電路稱為非門。
(2)示例：一個開關和電燈并聯(3)真值表：(4)邏輯規律：入“0”出“1”，入“1”出“0”。
(5)邏輯符號：【典例1】 與門的邏輯規律是(　　)A.有0出1、有1出1 B.有0出0、全1出1
C.有0出0、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析　根據與邏輯關系，故選B。
答案　B【變式訓練1】 或門的邏輯規律是(　　)A.有1出1、全1出1 B.有0出0、全1出1
C.有1出1、全0出0 D.全0出1、有1出0
解析　根據或邏輯關系，故選C。
答案　C【典例2】 如圖所示是一種兩位二進制譯碼器的邏輯電路圖，XY表示輸入，F1F2F3F4表示輸出。當X為1、Y為0時F1F2F3F4為(　　)A.0000 B.0100 C.0010 D.0001
解析　根據與邏輯關系，可選D。
答案　D【變式訓練2】 在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為(　　)A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0
解析　根據與邏輯關系，可選C。
答案　C三、與非門、或非門的電路符號及各自的邏輯關系，真值表的填寫(b)
1.與非門(1)定義：“全高出低”、“有低出高”，相當于與門后面接一個非門。
(2)真值表：(3)邏輯符號：2.或非門(1)定義：“全低出高”、“有高出低”，相當于或門后面接一個非門。
(2)真值表：(3)邏輯符號：【典例3】 與非門的邏輯功能是(　　)A.有0出1、有1出1 B.有0出1、全0出0
C.有0出1、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析　根據與非邏輯關系，故選C。
答案　C【變式訓練3】 或非門的邏輯功能是(　　)A.有0出1、有1出1 B.有1出0、全0出1
C.有1出0、全0出0 D.有0出1、有1出0
解析　根據或非邏輯關系，故選B。
答案　B【變式訓練4】 如圖所示是小明設計的蔬菜大棚自動報警電路示意圖，Rt是負溫度系數熱敏電阻。當光線暗并且溫度低于設定值時，蜂鳴器發聲報警。圖中虛線框處應選用的邏輯門是(　　)解析　光線暗時，R0阻值很大，三極管V1基極高電平，V1飽和導通，集電極輸出低電平；溫度低于設定值，Rg大，V2基極高電平，V2飽和導通，V2集電極輸出低電平，蜂鳴器響，V3導通，基極高電平，所以邏輯門為或非門。故選C。
答案　C四、簡單的組合邏輯電路(c)
1.簡單的組合邏輯電路數字電路根據邏輯功能的不同特點，可以分成兩大類：一類叫組合邏輯電路(簡稱組合電路)，另一類叫做時序邏輯電路(簡稱時序電路)。
組合邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態無關。2.邏輯代數基本定律(1)常量之間的關系
與運算：0·0＝0　0·1＝0　1·0＝0　1·1＝1
或運算：0＋0＝0　0＋1＝1　1＋0＝1　1＋1＝1(2)基本公式【典例4】 下列公式中錯誤的是(　　)解析　根據邏輯代數基本定律可知，故選A。
答案　A【變式訓練5】 邏輯函數式E＋EF，簡化后的結果是(　　)A.E B.F C.EF D.1
解析　根據邏輯代數基本定律可知，故選A。
答案　A第二節　邏輯門
考試內容
考核要求
(1)數字信號中“1”和“0”在數字電路分析中的應用
(2)與門、或門和非門三種基本邏輯門的電路符號及各自的邏輯關系，真值表的填寫
(3)與非門、或非門的電路符號及各自的邏輯關系，真值表的填寫
(4)簡單的組合邏輯電路
a
b
b
c
1.電子控制系統控制(處理)部分的輸出信號與輸入信號之間存在著一定的邏輯關系，其中輸出信號對應于邏輯結論，輸入信號對應于邏輯前提。
2.數字信號用數字電路處理，數字電路中最基本的單元是門電路。
3.所有邏輯前提皆為真時，邏輯結論才為“真”的邏輯關系，稱為與邏輯關系。
4.邏輯前提中有一個或一個以上為真，邏輯結論就為“真”的邏輯關系，稱為或邏輯關系。
5.邏輯前提為假時邏輯結論為真，邏輯前提為真時邏輯結論反而為“假”，即邏輯結論與邏輯前提的邏輯值總是相反的邏輯關系，稱為非邏輯關系。
一、數字信號中“1”和“0”在數字電路分析中的應用(a)
實現各種邏輯關系的電路稱為數字電路(或邏輯電路)。數字電路是一種開關電路，開關的兩種狀態“開”與“關”，常用電子元器件的“導通”與“截止”來實現，并用二進常量“1”和“0”來表示。數字電路中，“真”用高電平“1”表示，“假”用低電平“0”表示。“1”和“0”稱為數字電路的真值或邏輯值。
二、與門、或門和非門三種基本邏輯門的電路符號及各自的邏輯關系，真值表的填寫(b)
1.與門
(1)定義：如果決定某事物成立(或發生)的諸原因(或條件)都具備，事件才發生，而只要其中一個條件不具備，事物就不能發生，這種關系稱為“與”邏輯關系。實現“與”邏輯關系的電路稱為與門。
(2)示例：兩個串聯的開關控制一盞電燈。
(3)真值表：
A
B
Y
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
(4)邏輯規律：有“0”出“0”，全“1”出“1”。
(5)邏輯符號：
(6)邏輯表達式：Y＝A×B或Y＝A·B或Y＝AB
2.或門
(1)定義：A、B等多個條件中，只要具備一個條件，事件就會發生，只有所有條件均不具備的時候，事件才不發生，這種因果關系稱為“或”邏輯。實現“或”邏輯關系的電路稱為或門。
(2)示例：兩個并聯的開關控制一盞電燈。
(3)真值表：
A
B
Y
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
(4)邏輯規律：有“1”出“1”，全“0”出“0”。
(5)邏輯符號：
(6)邏輯表達式：Y＝A＋B
3.非門
(1)定義：決定事件結果的條件只有一個A，A存在，事件Y不發生，A不存在，事件Y發生，這種因果關系叫做“非”邏輯。實現“與”邏輯關系的電路稱為非門。
(2)示例：一個開關和電燈并聯
(3)真值表：
A
Y
0
1
1
0
(4)邏輯規律：入“0”出“1”，入“1”出“0”。
(5)邏輯符號：
(6)邏輯表達式：Y＝
【典例1】 與門的邏輯規律是(　　)
A.有0出1、有1出1 B.有0出0、全1出1
C.有0出0、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析　根據與邏輯關系，故選B。
答案　B
【變式訓練1】 或門的邏輯規律是(　　)
A.有1出1、全1出1 B.有0出0、全1出1
C.有1出1、全0出0 D.全0出1、有1出0
解析　根據或邏輯關系，故選C。
答案　C
【典例2】 如圖所示是一種兩位二進制譯碼器的邏輯電路圖，XY表示輸入，F1F2F3F4表示輸出。當X為1、Y為0時F1F2F3F4為(　　)
A.0000 B.0100 C.0010 D.0001
解析　根據與邏輯關系，可選D。
答案　D
【變式訓練2】 在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為(　　)
A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0
解析　根據與邏輯關系，可選C。
答案　C
三、與非門、或非門的電路符號及各自的邏輯關系，真值表的填寫(b)
1.與非門
(1)定義：“全高出低”、“有低出高”，相當于與門后面接一個非門。
(2)真值表：
A
B
L
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
(3)邏輯符號：
(4)邏輯表達式：Y＝＝＝
2.或非門
(1)定義：“全低出高”、“有高出低”，相當于或門后面接一個非門。
(2)真值表：
A
B
Y
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
(3)邏輯符號：
(4)邏輯表達式：Y＝
【典例3】 與非門的邏輯功能是(　　)
A.有0出1、有1出1 B.有0出1、全0出0
C.有0出1、全1出0 D.全0出1、有1出0
解析　根據與非邏輯關系，故選C。
答案　C
【變式訓練3】 或非門的邏輯功能是(　　)
A.有0出1、有1出1 B.有1出0、全0出1
C.有1出0、全0出0 D.有0出1、有1出0
解析　根據或非邏輯關系，故選B。
答案　B
【變式訓練4】 如圖所示是小明設計的蔬菜大棚自動報警電路示意圖，Rt是負溫度系數熱敏電阻。當光線暗并且溫度低于設定值時，蜂鳴器發聲報警。圖中虛線框處應選用的邏輯門是(　　)
解析　光線暗時，R0阻值很大，三極管V1基極高電平，V1飽和導通，集電極輸出低電平；溫度低于設定值，Rg大，V2基極高電平，V2飽和導通，V2集電極輸出低電平，蜂鳴器響，V3導通，基極高電平，所以邏輯門為或非門。故選C。
答案　C
四、簡單的組合邏輯電路(c)
1.簡單的組合邏輯電路
數字電路根據邏輯功能的不同特點，可以分成兩大類：一類叫組合邏輯電路(簡稱組合電路)，另一類叫做時序邏輯電路(簡稱時序電路)。
組合邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態無關。
2.邏輯代數基本定律
(1)常量之間的關系
與運算：0·0＝0　0·1＝0　1·0＝0　1·1＝1
或運算：0＋0＝0　0＋1＝1　1＋0＝1　1＋1＝1
非運算：＝0　＝1
(2)基本公式
0－1律：　
還原律：
雙重否定律：＝A
(3)基本定律
交換律：
結合律：
分配律：
反演律(摩根定律)：
(4)常用公式
還原律：
吸收率：　
冗余律：AB＋C＋BC＝AB＋C
【典例4】 下列公式中錯誤的是(　　)
A.A＋1＝A B.A＋0＝A
C.＋A＝1 D.＝A
解析　根據邏輯代數基本定律可知，故選A。
答案　A
【變式訓練5】 邏輯函數式E＋EF，簡化后的結果是(　　)
A.E B.F C.EF D.1
解析　根據邏輯代數基本定律可知，故選A。
答案　A
1.如圖所示為一個邏輯電路波形圖。用A、B表示輸入端，“1”表示輸入端為高電平，“0”表示輸入端為低電平，F表示輸出。關于該電路的邏輯關系，下列邏輯符號中正確的是(　　)
解析　根據有0出0，全1出1，為與門。故選A。
答案　A
2.如圖所示為一個邏輯電路，由聲控開關，光敏電阻，小燈泡等元件組成的一個自動控制電路，該電路的功能是在白天無論聲音多么響，小燈泡都不會亮；在晚上，只要有一定的聲音，小燈泡就亮。電路中的虛線框中使用的門電路是(　　)
A.與門 B.或門 C.非門 D.與非門
解析　只有晚上且有聲音的時候，小燈泡才會亮。有0處0，全1處1，為與門。故選A。
答案　A
3.智能人體感應LED燈的新型節能環保產品，是洗手間、走廊和過道的首選產品，既方便又節能，內置人體熱釋電感應裝置和光敏電阻，在環境光線昏暗的情況下，只要有人經過感應范圍就會亮燈，在環境光線充足和無人經過的情況下，都不會亮燈。如果我們把人體感應信號A和環境光線信號B定為輸入信號，LED燈的亮滅規定為輸出信號F，規定有人經過時A為1，環境光線充足時B為1，LED燈亮時F為1。則下列真值表正確的是(　　)
解析　只有在環境光線昏暗且有人經過感應范圍才會亮燈。有人經過時A為1，環境光線昏暗時B為0，此時LED燈亮時F為1。
答案　D
4.如圖所示為某邏輯門電路。其中，高電平為邏輯1，低電平為邏輯0，它的真值表正確的是(　　)
解析　根據邏輯電路圖可知Y＝(A·)＋(·B)。故選C。
答案　C
5.如圖所示是火警報警裝置的電路圖，Rt是熱敏電阻。分析電路，回答以下問題：
(1)要使該火警報警電路能正常工作，Rt要選擇________熱敏電阻(在①負溫度系數；②正溫度系數中選擇一項，將序號填入“________”)；
(2)要做到低溫時電鈴不響；火警時產生高溫，電鈴響。在圖中虛線框中應填入的邏輯門是________；
(3)為什么溫度高時電鈴會響？_________________________________________
___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)為了提高該電路的靈敏度，即報警溫度調得稍低些，R應調________(填“大”或“小”)一些。
解析　(1)略；(2)低溫時電鈴不響，Rt電阻大，輸入高電位，輸出低電位；高溫時電鈴響，Rt電阻小，輸入低電位，輸出高電位。即入“0”出“1”，入“1”出“0”，為非門。(3)略；(4)報警溫度調低，在報警時Rt阻值變大，根據“同大同小”原則，R也應調大。
答案　(1)①　(2)非門　(3)溫度高時，Rt電阻小，輸入低電位，輸出高電位，電鈴就會響。　(4)大
1.以下電路中，Y恒為1的是(　　)
解析　與非門特征：“全高出低”、“有低出高”，所以Y恒為1。故選A。
答案　A
2.如圖所示是與非門的兩個輸入端的輸入電壓波形圖，以下輸出端電壓波形圖正確的是(　　)
解析　與非門特征：“全高出低”、“有低出高”。故選A。
答案　A
3.如圖所示的電路中，實現的邏輯功能與其它三個不同的是(　　)
解析　根據邏輯電路圖可知A中F＝＝，B中F＝0，C中F＝＝，D中F＝＝。故選B。
答案　B
4.如圖所示是LED控制電路。用A、B表示兩個開關的狀態，“1”表示開關閉合，“0”表示開關斷開。用L表示LED的狀態，“1”表示LED亮，“0”表示LED滅。根據描述，下列真值表中正確的是(　　)
解析　只有當A開關閉合且B開關斷開時，燈L亮，其他時候燈滅。故選D。
答案　D
5.如圖所示為安全門窗報警電路圖。S1、S2是裝在門和窗上的微動開關，門窗關上時，S1和S2閉合，現要求只有當門和窗都關上時，報警燈不亮。則在圖中虛線框內應接入的是(　　)
A.與門 B.或門 C.非門 D.與非門
解析　只有當門和窗都關上時，報警燈不亮。即“全高出低”、“有低出高”，為與非門。故選D。
答案　D
6.如圖所示是一個簡單的組合邏輯電路，關于該電路的邏輯關系，下列真值表中正確的是(　　)
解析　根據邏輯圖可知F＝。故選B。
答案　B
7.某下雨天小劉趕回家后，看到因為窗戶來不及關而導致淋濕的地板，就想設計一個智慧窗戶。當外界環境濕度不高、光線充足時自動開窗；當外界環境濕度較高或者光線較暗時自動關窗。假如規定外界環境濕度信號為A，環境光線信號為B，窗戶的開關信號為F，且A、B為輸入信號，F為輸出信號。如下是小劉根據設計要求列出的真值表：
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
請選擇能實現上述邏輯關系的邏輯電路圖(　　)
解析　根據真值表可知F＝·B。故選A。
答案　A
8.如圖所示電路為小王設計的蜂鳴器鬧鐘電路，其中Rp為光敏電阻。以下關于電路分析正確的是(　　)
A.光照強度增強Rp阻值變大，輸入端1為高電平，蜂鳴器發出提醒聲
B.光照強度增強Rp阻值變小，輸入端1為低電平，蜂鳴器發出提醒聲
C.光照強度減弱Rp阻值變大，輸入端1為高電平，蜂鳴器發出提醒聲
D.光照強度減弱Rp阻值變小，輸入端1為低電平，蜂鳴器發出提醒聲
解析　或非門特征：“全低出高”、“有高出低”。故選B。
答案　B
9.小益同學想利用學到的電子控制技術知識為家中窗戶設計一個防盜報警裝置。白天的時候窗戶打開不報警，晚上的時候只要窗戶被打開蜂鳴器就會發出報警聲，他用光敏電阻Rg來檢測光照強度，用細金屬導線Rd檢測窗戶開閉信息，窗戶打開Rd斷，以下控制電路中哪個電路符合設計要求(　　)
解析　A中晚上且窗戶被打開，兩個輸入端都為高電位，輸出高電位，燈不亮，錯誤；B中只有當晚上且窗戶被打開，兩個輸入端都為高電位，輸出高電位，燈亮，正確；C中只有當白天且窗戶關上，燈亮，錯誤；D中晚上或窗戶被打開，燈亮，錯誤。故選B。
答案　B
10.如圖所示為某熱敏電阻在不同溫度下電阻值的變化曲線。現需要設計一水箱水溫提醒器，用該熱敏電阻Rt作為傳感器，當水溫達到100 ℃時，蜂鳴器發出提醒聲。以下符合上述設計要求的電路是(　　)
解析　A中根據與非門的特點，有一個一直輸入端接0 V低電位，則輸出端一直為高電位，蜂鳴器一直響，錯誤；B中根據或非門的特點，有一個輸入端一直接5 V高電位，則輸出端一直為低電位，蜂鳴器一直不響，錯誤；C中根據與非門的特點，當水溫達到100 ℃時，Rt變小，其中一個輸入端為高電位，另一個輸入端接5 V高電位，輸出端為低電位，蜂鳴器不響，錯誤；D中根據或非門的特點，當水溫達到100 ℃時，Rt變小，其中一個輸入端為低電位，另一個輸入端接0 V低電位，輸出端為高電位，蜂鳴器響，正確。故選D。
答案　D
11.圖a、b、c、d是四個光控報警電路，以下關于電路分析正確的是(　　)
A.圖a的蜂鳴器始終報警 B.圖b的蜂鳴器始終不報警
C.圖c能使蜂鳴器白天不響晚上響 D.圖d能使蜂鳴器白天不響晚上響
解析　A中根據或非門的特點，有一個輸入端一直接5 V高電位，則輸出端一直為低電位，蜂鳴器一直不響，錯誤；B中根據與非門的特點，有一個一直輸入端接0 V低電位，則輸出端一直為高電位，蜂鳴器一直響，錯誤；C中根據或非門的特點，白天時，光敏電阻變小，其中一個輸入端為低電位，另一個輸入端接0 V低電位，輸出端為高電位，蜂鳴器白天響晚上不響，錯誤。D中根據與非門的特點，白天時，光敏電阻變小，其中一個輸入端為高電位，另一個輸入端接5 V高電位，輸出端為低電位，蜂鳴器白天不響晚上響，正確。故選D。
答案　D
12.如圖所示的電路中，uA和uB是兩個輸入端，uY是輸出端，該電路能實現的邏輯關系是(　　)
A.與 B.或
C.非 D.與非
解析　根據邏輯電路可知uY＝uA·uB。故選A。
答案　A
13.如圖所示為一個邏輯電路。用A、B、N表示輸入端，“1”表示輸入端為高電平，“0”表示輸入端為低電平，P表示輸出。關于該電路的邏輯，下列真值表中正確的是(　　)
解析　根據邏輯電路可知P＝A·B·N。故選C。
答案　C
14.如圖所示，F的波形為(　　)
解析　根據邏輯電路圖可知F＝＝A·B。故選D。
答案　D
15.如圖所示電路，V工作于開關狀態。關于該電路的邏輯關系，下列真值表中正確的是(　　)
解析　根據邏輯電路圖可知F＝A＋B·。故選C。
答案　C
16.小明想在家門口安裝一只聲控燈，晚上有聲音時燈亮，白天有、無聲音均不亮。他設計了如下圖所示的電路，各元件參數可根據實際情況調整和選用，以達到設計要求，根據電路圖，A、B兩點電位與F點電位的邏輯關系表達正確的是(　　)
A.F＝AB B.F＝A＋B
C.F＝ D.F＝
解析　根據電路圖可知F＝。故選C。
答案　C
17.如圖所示組合邏輯電路中輸出端Y與輸入端A、B之間的邏輯關系是(　　)
A.Y＝A＋ B.Y＝＋B
C.Y＝·＋A·B D.Y＝·B＋A·
解析　由邏輯圖可知＝＋A·B＝·＋A·B。
答案　C
18.如圖所示為甲、乙兩個邏輯電路，下列關于這兩個邏輯電路的說法中，正確的是(　　)
A.甲邏輯電路，當A、B輸入信號不同時，發光二極管可能亮
B.甲邏輯電路，當A、B輸入信號相同時，發光二極管可能不亮
C.乙邏輯電路，當A、B輸入信號不同時，發光二極管一定亮
D.乙邏輯電路，當A、B輸入信號相同時，發光二極管可能亮
解析　圖甲的或門輸出Y＝A·B＋·，A、B相同時，Y＝1；圖乙的或門輸出Y＝A·＋·B，A、B不同時，Y＝1。
答案　C
19.小明在搭接邏輯電路時，發現需要一個三輸入的或門(如圖所示)，現手頭只有多個二輸入的與非門、或非門，下列替代三輸入或門的方案合理的是(　　)
解析　A中Y＝＋B·C；B中Y＝A＋B＋C；C中·(B＋C)；D中Y＝B＋C。
答案　B
20.如圖所示的邏輯電路，要實現輸出信號F＝1，則輸入信號ABC可以為(　　)
A.001 B.010 C.100 D.111
解析　輸入信號ABC為111時，與非門輸出0，與門輸出都為0，F＝1。
答案　D

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