简单逻辑电路
4.4《逻辑电路和自动控制》
开关“接通”为1，“断开” 为 0； 灯“亮”为1，灯“灭”为0。
“非”门（NOT gate）
逻辑示意
符号
“非”门真值表
输入 输出 A 0 1 Z 1 0
开关“接通”为1，“断开” 为 0； 灯“亮”为1，灯“灭”为0。
集成门电路：
应用基本门电路组合成比较复杂的逻辑电路时， 我们可以仅仅关心它们的输入和输出特性，而 不必在意它们的内部结构，这种科学的思维方 法就叫做模块化思想。
4.4逻辑电路与自动控制
一、简单逻辑电路
1、逻辑电路（定义）：是有输入和输出端的一些 电子开关组成的执行逻辑任务的电路。 2、逻辑：输出的结果由输入的条件决定， 称为逻辑。
3、逻辑电路信号状态：
有两种状态： 高电位用“1”表示，低电位用“0”表示， 条件是用电位的高、低表示 4、逻辑门电路的分类（按输入输出关系分）： “与”门、“或”门、“非”门
பைடு நூலகம் “与”门（AND gate）
逻辑示意
符号
“与”门真值表
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Z 0 0 0 1
开关“接通”为1，“断开” 为 0； 灯“亮”为1，灯“灭”为0。
与门电路的工作波形图
“或”门（OR gate）
逻辑示意
符号
“或”门真值表
输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Z 0 1 1 1
半导体集成电路的发展：
1904年，发明了电子管 20世纪40年代半导体晶体管制成。 20实际50年代末出现了集成电路
电子管 晶体管
1971年到现在，大（超）规模集成电路
大（超）规模集成电路
集成电路
简单的逻辑电路
或门
当至少一个输入信号为高 电平时，输出信号为高电 平；否则，输出信号为低 电平。
非门
输入信号和输出信号的状 态相反。
逻辑门电路的作用
实现逻辑运算
实现数据传输和处理
逻辑门电路可以用于实现各种逻辑运 算，如与、或、非等，从而实现数字 信号的处理和控制。
在数字通信和计算机系统中，逻辑门 电路可以用于实现数据传输和处理的 逻辑控制。
应用
在数字系统中，与门常用 于实现逻辑控制、数据传 输等。
或门电路
功能
只要有一个输入为高电平，输出 就为高电平。
描述
或门电路可以用于实现逻辑加法操 作，当任一输入为1时，输出就为1。
应用
在数字系统中，或门常用于实现逻 辑控制、数据传输等。
非门电路
功能
输入与输出状态相反。
描述
非门电路可以用于实现逻辑非操作，当输入为0时， 输出为1；当输入为1时，输出为0。
ERA
分立元件实现方式
分立元件
逻辑门电路最初是通过使用单个电子管或晶体管等分立元 件实现的。每个逻辑门由单独的元件组装而成，需要大量 的焊接和调试工作。
优点
由于没有使用集成电路，因此不存在热噪声和信号延迟问 题。
缺点
体积庞大，功耗高，可靠性差，成本高。
集成电路实现方式
01 02
集成电路
随着集成电路技术的发展，逻辑门电路被集成在一块芯片上，大大减小 了体积和功耗。集成电路中的逻辑门由多个晶体管和其他元件集成在一 起实现。
简单的逻辑电路
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 逻辑门电路的基本概念 • 常见的逻辑门电路 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实现方式 • 逻辑门电路的性能参数 • 逻辑门电路的发展趋势和展望
《简单的逻辑电路》物理教案
《简单的逻辑电路》物理教案第一章：逻辑电路基础1.1 教学目标：了解逻辑电路的定义和作用。
掌握逻辑电路的基本组成和符号表示。
1.2 教学内容：逻辑电路的定义和作用。
逻辑电路的基本组成：输入、输出、逻辑门。
逻辑电路的符号表示：与门、或门、非门。
1.3 教学方法：采用讲解和示例相结合的方式，让学生理解逻辑电路的基本概念。
通过绘制逻辑电路图，加深学生对逻辑电路符号表示的理解。
1.4 教学评估：课堂练习：让学生绘制简单的逻辑电路图。
课后作业：要求学生分析并解释给定的逻辑电路的功能。
第二章：与门和或门2.1 教学目标：掌握与门和或门的功能和工作原理。
能够分析简单的与门和或门电路。
2.2 教学内容：与门的功能和工作原理。
或门的功能和工作原理。
简单电路的分析：与门和或门的组合。
2.3 教学方法：通过实验和示例，让学生观察和理解与门和或门的功能。
引导学生通过逻辑推理，分析简单电路的功能。
2.4 教学评估：课堂实验：观察并解释与门和或门的实验结果。
课后作业：分析并绘制给定的简单电路图。
第三章：非门3.1 教学目标：掌握非门的功能和工作原理。
能够分析非门电路。
3.2 教学内容：非门的功能和工作原理。
非门电路的分析。
3.3 教学方法：通过实验和示例，让学生观察和理解非门的功能。
引导学生通过逻辑推理，分析非门电路的功能。
3.4 教学评估：课堂实验：观察并解释非门的实验结果。
课后作业：分析并绘制给定的非门电路图。
第四章：逻辑电路的应用4.1 教学目标：了解逻辑电路的实际应用。
能够设计简单的逻辑电路。
4.2 教学内容：逻辑电路的实际应用：数字电路、计算机等。
设计简单的逻辑电路：编码器、译码器等。
4.3 教学方法：通过实例和项目，让学生了解逻辑电路在实际应用中的作用。
引导学生通过小组合作，设计简单的逻辑电路。
4.4 教学评估：小组项目：设计并实现一个简单的逻辑电路。
课后作业：分析并解释给定的逻辑电路应用实例。
第五章：逻辑电路的测试与维护5.1 教学目标：了解逻辑电路的测试方法。
高中物理人教版选修3-1课件：2.14 简单的逻辑电路
(2)符号“&”表示“和”就是英文“and”的意思；
(3)“与”门电路的特点：有零为零，全一为一．
(4)真值表：
与门电路 输 入 输出
有“0” 为“0”
A BY
0
00
0
10
1
00
1
11
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
简单的逻辑电路
二、三种简单的门电路
2．或门电路
(1)符合“≥1”表示两个输入信号的和必须大于或等于1；
3．门电路实质上就是一种开关电路，逻辑关系就是指条件 对结果的控制关系；门电路可以由二极管、三极管等分立元 件构成，也可以由集成电路构成．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
简单的逻辑电路
例1 关于逻辑电路，下列说
法正确的是( A )
A．逻辑电路就是数字电路 B．逻辑电路可存在两种以上
的状态 C．集成电路由三种最基本的
对点练习
课堂讲义
简单的逻辑电路
例4 如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡.光
照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，小灯泡L发光．则该逻
辑门是( C)
A．“与”门
B．“或”门
C．“非”门
D．“与非”门
电势 较低
UR UR'
“非” 门
电势 较高
目标定位
预习导学
路
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
选修3-1第二章 第11节 简单的逻辑电路
3．如图 2－11－8 是有三个输入端的复合门电路，当 C 端 输入 0 时 Y 输出 0，那么 A、B 端输入分别是( D )
图 2－11－8
A．1、0 B．0、1 D．0、0
C．1、0
图 2－11－6
0 1 1
X
1
解析：由逻辑电路图可知此逻辑电路为“或”门，当一个
输入 0，另一个输入 1 时，Y 输出 1.
答案：“或”门 1
【例 3】如图 2－11－7 所示为一个三输入端复合门电路， 或“1”)．
当 A 输入为 1, B 输入为 0, C 输入为 1 时，输出为________(填“0”
11
简单的逻辑电路
数字信号 1．数字电路：处理____________的电路叫做数字电路．数 有 没有 字电路中只有两个状态：______或者______，常用“1”和“0”表
示．
信号通过 2．门电路：就是一种开关，在一定条件下它允许________； 如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外．
3．如果一个事件的几个条件都满足后，这事件才发生，这
“非” “非” ______逻辑关系，具有______逻辑关系的电路叫“非”门．
知识点 三种基本门电路
如今，以数字信号为特征的现代信息技术在迅猛发展，电 子计算机、数码相机、移动电话、数字电视等与数字信号相关
的电子产品已经深入到了人类生活、生产的方方面面．在家里 数字化的家用电器使人们的生活更加便捷，生活更加丰富多彩，
【例 1】如图 2－11－5 所示电路为( A．“与”门电路 B．“或”门电路 C．“非”门电路 D．无法判定
)
图 2－11－5 解析：开关 S 断开时，灯泡发光，闭合时，灯泡不亮，输 入与输出相反，属于“非”门电路，故选 C. 答案：C
《简单的逻辑电路》学案
第十节简单的逻辑电路学案导学学习目标（一）知识与技能1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用（二）过程与方法突出自主探究、交流合作为主体的学习方式。
（三）情感、态度与价值观1、感受数字技术对现代生活的巨大改变；2、体验物理知识与实践的紧密联系；学习重点三种门电路的逻辑关系。
学习难点数字信号和数字电路的意义。
自主学习1.数字电路：处理的电路叫做数字电路。
2.门电路：就是一种开关，在一定条件下它允许；如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外。
3.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做。
具有的电路称为“与”门电路。
4.如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某件事就会发生，这种关系叫做，具有的电路叫做“或”门电路。
5.输出状态和输入状态呈现的逻辑关系，叫做“非”逻辑，具有的电路叫做“非”门电路。
同步导学1.按照输入和输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。
（1）“与”门理解：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，具有这种逻辑的电路称为“与”门。
符号：如图特点：①当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”；②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时，Y输出为“0”；③当A、B输入都为“1”时，Y输出为“1”。
（2）“或”门理解：当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果，则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑，具有这种逻辑的电路称为“或”门。
符号：如图特点：①当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”；②当一个输入“0”另一个输入为“1”时，Y输出为“1”；③当A、B输入都为“1”时，Y输出为“1”。
（3）“非”门理解：当一种结果出现时，另一种结果一定不出现。
第7章_4简单逻辑电路
开关闭合时输入为高电势，灯亮时输 出为高电势，设开关闭合为“1”，断开时为“0”， 灯亮为“1”，灯灭为“0”，则此时门电路的真值 表应为：
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y 1 1 1 0
这是“与非”门，真值 表如上，框内应 为 .
如图7-4-5所示是一个火警报警装置的 逻辑电路图.R1是一个热敏电阻，低温时电阻值很 大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压 电阻. (1)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? (2)为什么温度高时电铃会被接通? (3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍 低些，R的值应大一些还是小一些?
Y 0 0 0 0 0 1 1 1
3.逻辑电路在生活中的应用
在铁路与公路的交叉路口，安装有自动控 制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮，火 车过去时信号灯灭.图7-4-4是这种信号灯的 控制电路图.S1、S2为两个光控开关，当照 到时接通，没照到时断开.只有两个开关都 接通时，信号灯才是灭的.请在方框内画出 符合要求的门电路符号. 图7-4-4
图7-4-5
(1)温度较低时R1的阻值很大，R比R1 小得多，因此P、X之间电压较大.要求此时电 铃不发声，表明输出给电铃的电压应该较小， 输入与输出相反，可见虚线处元件应是“非” 门. (2)当高温时R1阻值减小，P、X之间电压降低， 输入低电压时，从“非”门输出是高电压， 电铃响起.
(3)由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用， R1两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能 使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能发声.因 此R较大，反应较灵敏.
（2009· 上海）为了保障行驶安全， 一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置： 只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动.如果 规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当 输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当 输出信号为“0”时，汽车不能启动.能正确表示 该控制装置工作原理的逻辑门是( )
2.10简单的逻辑电路
输入 A 0 1
输出 Y 1 0
表5：“非”门的真值表
“非”门的符号。矩形右侧 的小圆可以看做数字“0”，它 Y 与矩形中的数字“1”象征着： 输入端为1时输出端是0。
A
1
B
课堂小结
1.“与”门
处理数字信息的电路叫做数字电路，数字 电路主要研究电路的逻辑功能。现在我们学习 数字电路中最基本的逻辑电路——门电路。
高考链接
如图所示为两个非门和一个或门组成的复 合门电路，请在下表中填写该门电路的真值表。
A
1
B
Y
输入
A B
输出
Y
解答：
输入
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
输出 Y 1 1 1 0
问题与练习
1.答：（1）如图2-19甲所示，（2）如图219乙所示。 UY
0
t
图2-19 甲
UY
0 图2-19 乙
t
2.答：如图2-20所示。 说明：解决这类实际问题，需要根据实际问题 中的信息，抽象出逻辑关系后，选择能实现该逻辑 关系的电路。必要时还应考虑简单逻辑电路你的组 合。
A B C 图2-20 & Y
A
1 图2-21
Y
3.答： （1）如图2-21所示。 （2）应使R增大。当天色还比较亮时，因光 线照射，光敏电阻的阻值较小，但不是很小，此 时R的分压较低，从而会使非门输出一高电压而 激发继电器工作。所以应增大R，使非门输入端 电压升高，而输出一低电压，使继电器处于断开 状态。
Y
条件 开关A 断 断 通 通 开关B 断 通 断 通
结果 灯泡L 熄 亮 亮 亮 A 0 0 1 1
输入 B 0 1 0 1
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简单的逻辑电路
【学习目标】
了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义，理解条件与结果的关系，以及这些逻辑关系的真值表
【自主学习】
1．数字电路的工作状态有---、---两个独立的状态。
2．基本的逻辑关系有---、---、---。
基本的逻辑电路有---、---、---。
3．“与”门的符号为---；“或”门的符号为---；“非”门的符号为---。
4．三种基本逻辑电路
（1）“与”门真值表
输入结果
A B Y
0 0
0 1
1 0
1 1
（2）“或”门真值表
输入结果
A B Y
0 0
0 1
1 0
1 1
（3）“非”门真值表
输入结果
A Y
1
【典型例题】
1、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
2、如图（1）所示，表示输入端A、B的电势随时间的变化关系，完成下题：
求图（2）中输出Y随时间变化的关系。
【针对训练】
1、教室前门共有三把钥匙，这三把钥匙之间的关系是---------逻辑关系。
请写出逻辑符号
以及真值表（钥匙存在为“1”，不存在为“0”，门打开为“1”，未打开为“0”）。
钥匙结果
A B C Y
2、十字路口的红绿灯的关系是------------。
3、楼梯过道中的电灯往往采用如图电路控制，设高电压为“1”，底电压为“0”，试讨论
灯泡L的亮暗情况，并列出真值表
A B Y
4、请试着写出如图中A、B、C及Y的真值表
5、一个与门的输出端与一个非门的输入端相连形成一个与非门，如图（1）所示。
已知
输入A、B的波形如图（2）所示，试画出Y的波形图
【能力训练】
1、如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。
Rt是一个热敏电阻，，低温时电阻值很大，
高温时电阻很小，R是一个阻值较小的分
压电阻。
（1）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？
（2）为什么温度高时电铃会被接通？
（3）为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍抵些，R的值应大一些还是小一些？
2、如图所示为三个门电路符号，下列判断正确的是
A、甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门
B、甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门
C、甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门
D、甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门
3、如图所示是一个温度报警电路，R1为热敏电阻，R2为可变电阻，是斯密特触发
器，为蜂鸣器，（1）请你说明工作原理，（2）怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
4、如图所示为热水系统的恒温器电路，当温度
低时，热敏电阻的电阻很大，温度高时，热
敏电阻的电阻就很小。
只有当热水器中有水
或水的温度低时，发热器才会开启并加热，
反之，便回关掉发热器。
（1）图中虚线框中应接入一个什么逻辑
电路？
（2）为将水温调高一些，应如何改变可
变电阻的阻值？
【学后反思】
___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______________________________________________。
参考答案：
例题：1、
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 1 0
0 1 0 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
2、
针对训练
1、
钥匙结果
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
2、“非”逻辑关系
3、
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
4、
A B Y1 C Y2Y
0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 0
1 0 0 0 1 1
1 0 0 1 0 0
1 1 1 0 1 1
1 1 1 1 0 1 5、
能力训练
1、（1）温度较低时R t的阻值很大，R比R t小的多，因此PX之间电压较大。
要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件是“非”门。
（2）当高温时R t阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出是高电压，电铃响起。
（3）若R较大，由于分压作用，R t两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃响起。
因此R较大，反映较灵敏。
2、C
3、（1）低温时R1较大，A点电势低，Y点电势高，蜂鸣器不响，高温时R1较小，A点电势高，Y点电势低，蜂鸣器响。
（2）应减小R2的阻值。
4、（1）“与”门电路
（2）把可变电阻R1减小。