2022-2023学年高二上物理期末复习——简单的逻辑电路讲义(1)(含解析)

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2022-2023学年高二上物理期末复习——简单的逻辑电路讲义(1)(含解析)

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简单的逻辑电路
一、门电路
1.数字信号变化的两个状态“_____”或者“_____”。
2.数字电路和逻辑电路
(1)数字电路:处理____________的电路。
(2)逻辑电路:具有逻辑功能的数字电路。
3.“门”
就是一种_____,在一定条件下它允许信号通过;如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
二、“与”门
1.“与”逻辑关系:一个事件的__________都满足后,该事件才能发生。
2.符号:只有A与B两个输入端都是1时,输出端才是______。
3.真值表:“有”用“1”表示,“没有”用“0”表示
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
三、“或”门
1.“或”逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有____________满足,事件就能发生。
2.符号: “≥1”象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是________。
3.真值表
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 ___
1 0 1
1 1 __
四、“非”门
1.“非”逻辑关系:输出状态和输入状态_________的逻辑关系。
2.符号: 矩形右侧小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为1时,输出端是______。
输入 输出
A Y
0 1
1 0
考点1 三种门电路的类比理解
门电路 类比电路图 逻辑关系
“与”门 两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件,逻辑关系可示意为
“或”门 两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件,逻辑关系可示意为
“非”门 逻辑关系表示为A -C,C表示结果成立,-C表示结果不成立.
考点2 复合门电路
1.定义:两个或两个以上的门电路组合在一起,就成为一个复合门电路
2.两种复合门电路
(1)“与非”门
一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起,组成一个复合门电路,称为“与非”门,如图所示。
其真值表为
输入 输出 输入 输出
A1 B1 Y1 A2 Y2
0 0 0 0 1
0 1 0 0 1
1 0 0 0 1
1 1 1 1 0
(2)“或非”门
一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起,组成一个“或非”门,如图所示。
其真值表为
输入 输出 输入 输出
A1 B1 Y1 A2 Y2
0 0 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 1 1 0
1 1 1 1 0
1.逻辑电路的信号有两种状态:一是高电位状态,用“1”表示;一是低电位状态,用“0”表示,关于这里的“1”和“0”,下列说法中正确的是( )
A.“1”表示电压为1 V,“0”表示电压为0 V
B.“1”表示电压为大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0 V
C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字
D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连
2.下图为一门电路的两个输入端A、B与输出端Z的电压信号图,由此可推断该门电路是( )
A.“与”门 B.“或”门 C.“非”门 D.“与非”门
3.请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路( )
A. B. C. D.
4.如图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.RT为安全带使用情况检测传感器,驾驶员系好安全带时RT阻值变大.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( )
A.“非”门 B.“或”门
C.“与”门 D.“与非”门
5.如图为某一控制小灯泡点亮和熄灭的简单逻辑电路图,L为小灯泡,R为电阻箱,R′为光敏电阻。有光照射时R′的阻值将显著变小,下列说法中正确的是(  )
A.逻辑电路是“或”门电路
B.逻辑电路是“与”门电路
C.有光照射电阻R′时,小灯泡L将发光
D.无光照射电阻R′时,小灯泡L将发光
6.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“1”时,则在C端输出的电信号为______ ,D端输出的电信号为______ 填“1”或“0”
7.某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路,如图所示,当电网停电时,应急灯自动打开,来电时,应急灯自动熄灭,图中、为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J是应急灯开关控制继电器(图中未画出应急灯电路),请在虚线框内画出需要的门电路符号。
8.楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗情况,列出真值表.
输入 输出
A B Q简单的逻辑电路
一、门电路
1.数字信号变化的两个状态“_____”或者“_____”。
2.数字电路和逻辑电路
(1)数字电路:处理____________的电路。
(2)逻辑电路:具有逻辑功能的数字电路。
3.“门”
就是一种_____,在一定条件下它允许信号通过;如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
二、“与”门
1.“与”逻辑关系:一个事件的__________都满足后,该事件才能发生。
2.符号:只有A与B两个输入端都是1时,输出端才是______。
3.真值表:“有”用“1”表示,“没有”用“0”表示
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
三、“或”门
1.“或”逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有____________满足,事件就能发生。
2.符号: “≥1”象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是________。
3.真值表
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 ___
1 0 1
1 1 __
四、“非”门
1.“非”逻辑关系:输出状态和输入状态_________的逻辑关系。
2.符号: 矩形右侧小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为1时,输出端是______。
输入 输出
A Y
0 1
1 0
答案:有 没有 数字信号 开关 几个条件 1 一个条件 1 相反 0
考点1 三种门电路的类比理解
门电路 类比电路图 逻辑关系
“与”门 两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件,逻辑关系可示意为
“或”门 两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件,逻辑关系可示意为
“非”门 逻辑关系表示为A -C,C表示结果成立,-C表示结果不成立.
考点2 复合门电路
1.定义:两个或两个以上的门电路组合在一起,就成为一个复合门电路
2.两种复合门电路
(1)“与非”门
一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起,组成一个复合门电路,称为“与非”门,如图所示。
其真值表为
输入 输出 输入 输出
A1 B1 Y1 A2 Y2
0 0 0 0 1
0 1 0 0 1
1 0 0 0 1
1 1 1 1 0
(2)“或非”门
一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起,组成一个“或非”门,如图所示。
其真值表为
输入 输出 输入 输出
A1 B1 Y1 A2 Y2
0 0 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 1 1 0
1 1 1 1 0
1.逻辑电路的信号有两种状态:一是高电位状态,用“1”表示;一是低电位状态,用“0”表示,关于这里的“1”和“0”,下列说法中正确的是( )
A.“1”表示电压为1 V,“0”表示电压为0 V
B.“1”表示电压为大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0 V
C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字
D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连
【答案】C
【解析】门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路.根据指定条件,门电路对输入、输出的因果关系作出判断.门电路的输入、输出信号都以电位的高低来表示.若把高电位看作有信号,表示某个条件存在或信号能通过,且以符号“1”表示;把低电位看作无信号,表示某个条件不存在或信号不能通过,以符号“0”表示.这种逻辑关系称为正逻辑,反之则称为负逻辑.在通常情况下,不加说明的都指正逻辑,所以“1”和“0”只是两个符号,是两种变量的可能的取值.故C选项正确.
2.下图为一门电路的两个输入端A、B与输出端Z的电压信号图,由此可推断该门电路是( )
A.“与”门 B.“或”门 C.“非”门 D.“与非”门
【答案】B
【解析】若该门电路是与门,输入都为“1”,输出才为“1”.验证发现A错误.若该门电路为或非门,输入只要有“1”,输出就为“1”,验证发现B正确.若该门电路为或门,输入只要有“1”,输出就为“0”,验证发现C错误.若该门电路为与非门,输入只要有“0”输出就为“1”,验证发现D错误.故选B.
3.请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】从真值表可看出不是单一的“与”“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得应为“与非”复合门电路.
A.与分析结论不符,故A错误。
B.与分析结论不符,故B错误。
C.与分析结论不符,故C错误。
D.与分析结论相符,故D正确。
4.如图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.RT为安全带使用情况检测传感器,驾驶员系好安全带时RT阻值变大.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( )
A.“非”门 B.“或”门
C.“与”门 D.“与非”门
【答案】C
【解析】未系安全带时RT阻值很小,RT两端的电势差很小,即输入端为高电势,另一输入端已为高电势,此时蜂鸣器报警,知输出端为高电势.若系安全带,RT阻值大,两端电势差也大,即输入端为低电势,此时蜂鸣器不报警,知输出端为低电势.所以该该元件为“与”门.故C对,ABD错误.
故选C.
5.如图为某一控制小灯泡点亮和熄灭的简单逻辑电路图,L为小灯泡,R为电阻箱,R′为光敏电阻。有光照射时R′的阻值将显著变小,下列说法中正确的是(  )
A.逻辑电路是“或”门电路
B.逻辑电路是“与”门电路
C.有光照射电阻R′时,小灯泡L将发光
D.无光照射电阻R′时,小灯泡L将发光
【答案】C
【解析】AB.该逻辑电路是“非”门电路,故AB错误;
C.有光照射时R′的阻值将显著变小,则R′两端的电势差较小,输入非门的电势较低,输出非门的电势较高,灯泡两端的电压大,灯泡将发光,故C正确;
D.无光照射时R′的阻值将显著变大,则R′两端的电势差较大,输入非门的电势较高,输出非门的电势较低,灯泡两端的电压小,灯泡不发光,故D错误。
6.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“1”时,则在C端输出的电信号为______ ,D端输出的电信号为______ 填“1”或“0”
【答案】1 0
【解析】“≥1”为或门,“1”为非门,其真值为:B端1输入,则D端0输出,或门为“0,1”输入,则C端输出1.
7.某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路,如图所示,当电网停电时,应急灯自动打开,来电时,应急灯自动熄灭,图中、为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J是应急灯开关控制继电器(图中未画出应急灯电路),请在虚线框内画出需要的门电路符号。
【答案】
【解析】因为电网停电时,输入门电路的电势低,此时应急灯亮,则输出应该为高电势,即输入和输出完全相反;来电时,输入门电路的电势高,此时路灯不亮,则输出应该为低电势,即输入状态和输出状态完全相反,由此可知门电路为非门,符合如图。
8.楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗情况,列出真值表.
输入 输出
A B Q
【答案】
输入 输出
A B Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
【解析】设高电压为“1”低电压为“0”,由题图,可知A接低,B接低,灯不亮;A接低,B接高,灯亮;A接高,B接低,灯亮;A接高,B接高,灯不亮,列出真值表如下
输入 输出
A B Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

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