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第三章　电子控制系统的信号处理
[考试标准]
考试内容
考试要求
考试属性
已考点
数字信号
①模拟信号与数字信号的不同特性，数字信号的优点
②数字信号中“1”和“0”的意义
a
a
加试
未考
逻辑门
①数字信号中“1”和“0”在数字电路分析中的应用
②与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写
③与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写
④简单的组合逻辑电路
a
b
b
b
加试
2015年10月选考(第12题)
2016年10月选考(第13题)
2017年4月选考(第13题)
2017年11月选考(第13题)
2018年4月选考(第12题)
数字集成电路
①晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用
②常用数字集成电路类型
a
a
加试
2015年10月选考(第17题)
数字电路的应用
①简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试
②基本触发器的组成特征及作用
c
a
加试
未考
一、数字信号
数字信号与模拟信号
(1)信号：用来传递信息或命令的光、电波、声音、动作等的合成。
(2)处理：传感器将所获取的信号转换成电信号后，控制部分便对这些信号进行分析、比较、判断、放大、运算、传输、变换，最后向输出部分发出命令，控制执行机构的操作。对信号的分析、比较等过程统称为处理。
(3)信号类型：模拟信号、数字信号
①模拟信号：在电子控制系统中，用传感器将采集的物理量变成为连续变化的电信号，这种连续变化的电信号是模拟信号。
如：
模拟信号的优点：精确的分辨率，信息密度更高；不存在量化误差，可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。缺点：不易于传输(干扰)；不易于存储；不易于被处理。
②数字信号
含义：用二进制高、低电平来表示非连续变化的物理量的信号，(又被称为脉冲信号)。
表示方法：“1”表示高电平；“0”表示低电平，表示信号的“有”和“无”；命题的“真”和“假”。
数字信号的优点：容易处理；处理精度高；便于记录保存；保密性好等。
数字信号与模拟信号的比较
特征
描述
在电子电路中的表现方式
模拟信号
连续变化
连续变化的直线或曲线
连续变化的电磁波或电压信号
数字信号
不连续变化
柱状图或数字
电压脉冲或光脉冲
二、逻辑门电路
1.数字信号用数字电路处理，数字电路中最基本的单元是门电路。输入信号和输出信号存在着一定的逻辑关系，输出信号对应逻辑结论，输入信号对应逻辑前提。
数字电路(逻辑电路)：实现各种逻辑关系的电路
(1)在数字电路中，“真”用高电平(“1”)；“假”用低电平(“0”)表示。
(2)“1”和“0”称为数字电路的真值或逻辑值。
(3)最基本的逻辑关系是与、或、非，最基本的逻辑门是与门、或门和非门。逻辑门是在集成电路(也称：集成电路)上的基本组件。
2.三种基本的逻辑门
(1)与门：实现“与”逻辑运算
①“与”逻辑关系：
所有逻辑前提全为“真”时，逻辑结论才为“真”，即“全高出高，有低出低”
记作：F＝A×B＝A·B＝AB
②符号
③真值表：表征逻辑事件输入和输出之间全部可能状态的表格。
F＝AB的与门的真值表
输出波形图及电路：
(2)或门：实现“或”逻辑运算
①“或”逻辑关系：
逻辑前提中有一个或一个以上为“真”时，逻辑结论就为“真”，即“全低出低，有高出高”
记作：F＝A＋B
②符号
③真值表：F＝A＋B的与门的真值表
输出波形图
(3)非门：实现“非”逻辑运算
①“非”逻辑关系：
逻辑前提为“假”时，逻辑结论为“真”；逻辑前提为“真”时，逻辑结论为“假”。
记作：F＝A
②符号
③非门真值表
(4)与非门
与非门(NAND)：“全高出低，有低出高”，是与门和非门的叠加(先与后非)
①电路符号
②与非门真值表及波形图F＝AB
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
和或非门
(5)或非门(NOR)：是或门和非门的叠加(先或后非)
①电路符号
②真值表
或非门真值表
输入A
输入B
输出Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
三、数字集成电路
1.晶体三极管的开关特性
(1)半导体三极管(简称“三极管”)，是电子电路中的核心器件之一，也是集成电路中的基础器件。
①饱和
条件：输入信号足够大(高电平)
现象：三极管流过的电流较大，集电极和发射极之间的电压只有0.2 V左右(低电平)
②截止
条件：输入信号足够小(低电平)
现象：三极管没有电流通过，集电极和发射极之间的电压与电源相近(高电平)
③由于三极管基极的信号不是高电平就是低电平，因此三极管工作于开关状态(饱和、截至)
(2)MOS管：与三极管原理相似，只是用电压来控制。
2.常用集成电路的类型
(1)数字集成电路：由若干门电路组成，能完成某个逻辑功能。最常用的有TTL和CMOS两种。
(2)TTL集成电路
①逻辑电路的输入端和输出端都采用了半导体晶体管(晶体管—晶体管—逻辑电路)的简称。
②优缺点：运算速度较快，允许负载流过的电流较大，消耗功率较大。
(3)CMOS集成电路
①互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。
②优缺点：消耗功率低，速度比TTL慢，负载电流较小。
3.用门电路实现逻辑关系
数字电路的基本单元电路是门电路和触发器，触发器又是有门电路构成。门电路用于实现各种逻辑关系，触发器用于存储数据。
(1)与门电路(二极管)
与逻辑真值表
输入
输出
A
B
L
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
(2)或门电路(二极管)
输入
输出
VA(V)
VB(V)
VL(V)
0 V
0 V
0 V
0 V
5 V
5 V
5 V
0 V
5 V
5 V
5 V
5 V
或逻辑真值表
输入
输出
A
B
L
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
(3)非门电路(三极管)
输入
输出
VA(V)
VL(V)
0 V
5 V
5 V
0 V
非逻辑真值表
输入
输出
A
L
0
1
1
0
四、基本触发器
1.含义：数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路称为触发器，其中最简单的一种称为基本触发器。
2.组成：通常由2只或非门(或2只与非门)交叉连接构成。
(1)输出：任何触发器都有2个输出端Q和Q，正常情况下Q和Q总是反相的，即不是(Q＝0，Q＝1)就是(Q＝1，Q＝0)，(Q＝0，Q＝1)称为0状态，(Q＝1，Q＝0)称为1状态。
(2)输入：基本触发器有2个输入端S和R。S(set)称为置位端或置1端，R(reset)称为复位端或置0端。
3.基本触发器逻辑图
4.基本触发器的功能表
S
R
Q
Q
0
0
不变
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
不使用
【例1】　(2015·9月浙江模考)下列信号中属于模拟信号的是(　　)
解析　模拟信号是连续变化的信号，数字信号是断续变化的信号，车速信号是连续的信号，其他是断续信号。本题意在考查数字信号与模拟信号的区别。
答案　B
[变式1]　下列产品中，能体现数字信号优点的是(　　)
A.电子计时器 B.机械秒表
C.水银温度计 D.普通录音机磁带
解析　数字信号的优点有容易处理、处理精度高、便于记录保存等，电子计时器之所以有这么高的技术精度，原因之一就是它在测量过程中使用了数字信号。故A选项正确。此类考题需要考生能了解各类输入信号的特点，能判断属于数字信号的同时，也能对应理解该数字信号的优点属性。
答案　A
【例2】　(2018·4月浙江选考)如图所示的电路，下列分析中正确的是(　　)
A.V2 始终不发光
B.S 断开时，V1 不发光，V2 发光
C.S 断开时，V1 发光，V2 不发光
D. S闭合时，V1 发光，V2 发光
答案　B
[变式2]　(2018·11月浙江选考)如图所示的电路，下列分析中不正确的是(　　)
A.S1接地、S2接电源，LED发光
B.S1接地、S2接地，LED不发光
C.S1接电源、S2接地，LED发光
D.S1接电源、S2接电源，LED发光
答案　D
【例3】　(2016·10月浙江选考)如图所示是小明设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图，R1是负温度系数热敏电阻。当光线暗并且温度低于设定值时，蜂鸣器发声报警。图中虚线框处应选用的逻辑门是(　　)
解析　根据题意及图示，因为三极管的非门电路，所以本题选择或非门，C项正确。
答案　C
[变式3]　如图所示为门窗报警装置示意图，门窗上装有联动开关(S1、S2、S3)。门窗未关闭时，相应开关断开，只要有一扇门窗未闭合就会发出警报。为实现该功能，甲、乙虚线框中应选择的门电路分别是(　　)
A.与、或 B.或、或
C.与、非 D.与、与
答案　B
【例4】　(2015·10月浙江选考)如图所示为楼道照明灯的控制电路。用A和B分别表示2个单刀双掷开关的状态，“1”表示开关向上，“0”表示开关向下。用L表示灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯不亮。关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是(　　)
解析　用“0”和“1”两种状态分析逻辑关系，并能用真值表表示出来，该电路当开关都在(A和B)上面或都在下面时，电路导通为“1”状态，所以A为符合题意的真值表。
答案　A
[变式4]　如图所示为一个逻辑电路。用A、B、N表示输入端，“1”表示输入端为高电平，“0”表示输入端为低电平，P表示输出。关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是(　　)
A
B
N
P
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
0
A
A
B
N
P
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
B
A
B
N
P
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
C
A
B
N
P
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
D
解析　该电路为与门，故选C。
答案　C
【易混易错】
一、基本的逻辑门
1.与门：实现“与”逻辑运算
(1)记作：F＝A×B＝A·B＝AB
(2)符号
2.或门：实现“或”逻辑运算
(1)记作：F＝A＋B
(2)符号
3.非门：实现“非”逻辑运算
(1)记作：F＝A
(2)符号：
二、与非门和或非门
1.与非门
(1)记作：F＝AB
(2)符号：
2.或非门
(1)记作：F＝A＋B
(2)符号：
技巧总结：基本触发器的工作过程
若S端加触发信号(高电平)，R端不加触发信号，即S＝1，R＝0，基本触发器被置于1状态。此过程称为置1；若R端加触发信号(高电平)，S端不加触发信号，即S＝0，R＝1，基本触发器被置于0状态，此过程称为置0。无论置1还是置0，当触发信号结束后，即S和R的输入都是低电平时，基本触发器的状态保持不变。由此可见，基本触发器具有记忆作用(也称存储作用)，能存储1位二进制信息(即能存储一个1或0)。如下图所示：
1.(2017·11月浙江选考)如图所示是一种两位二进制译码器的逻辑电路图，XY表示输入，F1F2F3F4表示输出。当X为1、Y为0时F1F2F3F4为(　　)
A.0000 B.0100
C.0010 D.0001
答案　D
2.下图中(a)、(b)、(c)表示“或”门、“与”门或者“非”门的输入信号或输出信号，下列说法中正确的是(　　)
A.若(a)、(c)为输入信号，(b)为输出信号，则该电路是“或”门电路
B.若(a)为输入信号，(b)为输出信号，则该电路是“非”门电路
C.若(b)、(c)为输入信号，(a)为输出信号，则该电路是“与”门电路
D.若(a)、(b)为输入信号，(c)为输出信号，则该电路是“与”门电路
解析　若(a)、(c)为输入信号，(b)为输出信号，则对应关系分别为“0、1、1”、“1、1、0”，若(b)、(c)为输入信号，(a)为输出信号，对应关系是“1、1、0”、“0、1、1”不属于常见三种门电路之一，A、C错误，若(a)为输入信号，(b)为输出信号，则对应关系是“0、1”“1、0”，反映了相反的一种关系，属于“非”门，B正确，若(a)、(b)为输入信号，(c)为输出信号，则对应关系是“0、1、1”、“1、0、1”，反映了或的逻辑关系，D错误。
答案　B
3.请根据所列的真值表，从四幅图中选出与之相对应的一个门电路(　　)
输入
输出
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
解析　“见高出低，全低出高”是或非门逻辑前提与逻辑结论的关系。
答案　C
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阻值变得很大，驾驶员未系好安全带时RT阻值很小。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.“与”门 B.“或”门
C.“非”门 D.“与非”门
答案　A
5.如图是一个简单的组合逻辑电路，关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确是(　　)
A
B
F
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
A
A
B
F
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
B
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
C
A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
D
答案　D
6.如下图真值表对应的实现逻辑关系的门电路是(　　)
输入
输出
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
A.非门 B.与门
C.或门 D.都不是
解析　当A＝0，B＝0时，F＝0排除非门电路；当A＝0，B＝1时，F＝1，排除与门电路；又A＝1，B＝0时，F＝1，A＝1，B＝1时，F＝1，故此电路为或门电路。选项C正确。
答案　C
7.已知某电路的真值表如下，该电路的逻辑表达式为(　　)

A.F＝ABC B.F＝AB＋C
C.F＝C D.F＝B
解析　本题考查与门、或门、非门三种基本逻辑门的逻辑关系。解答本题要结合选项和真值表来判断。经带入检验，B选项正确。
答案　B
8.如图所示的电路，A、B作为输入，Out作为输出，其实现的逻辑运算功能相当于下列选项中的(　　)
A.与门 B.或门
C.与非门 D.或非门
解析　只有AB同时为0时，输出Out为1。
答案　D
9.如图所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，则下列选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是(　　)
解析　题图为与门电路，所以A、B输入端都是高电势时，输出才为高电势，故A正确。
答案　A
10.如图所示为RS触发器，当触发器Q＝1时，对应的输入为(　　)
A.S＝1，R＝0 B.S＝0，R＝1
C.S＝0，R＝0 D.无法确定
解析　当Q＝1时，对应的输入可能为S＝1，R＝0；也可能为S＝0，R＝0。故选D。
答案　D
11.下列关于如图所示电路分析中，正确的是(　　)
A.S闭合时，V发光；S断开时，V不发光
B.S闭合时，V不发光；S断开时，V发光
C.因为电路的初始状态未知，所以不能确定V是否发光
D.不管S闭合还是断开，V都发光
解析　S闭合时，V的负极为高电平，V不发光；S断开时，V的负极为低电平，V发光；故选B。
答案　B
12.数字集成逻辑电路有多种类型，最常用的有TTL和CMOS两种，它们各有优缺点，适用于不同的场合中。下列不是TTL电路的优点的是(　　)
A.速度快
B.允许负载流过的电流较大
C.功耗低
D.抗静电能力强
解析　TTL功耗大，CMOS功耗低。故选C。
答案　C
13.如图所示电路，通过输入端A、B控制LED1、LED2亮灭。当发光二极管 LED1 发光，LED2 不发光时，A、B 的输入情况是(　　)
A.A＝0、B＝0 B.A＝0、B＝1
C.A＝1、B＝0 D.A＝1、B＝1
答案　C
14.如图所示，逻辑图的逻辑表达式正确的是(　　)
A.F＝A·B＋C B.F＝A＋B·C
C.F＝A·B＋C D.F＝A＋B·C
答案　C
15.(2017·4月浙江选考)下列关于如图所示电路的分析中，正确的是(　　)
A.S断开时V不发光，S闭合时V发光
B.S断开时V发光，S闭合时V不发光
C.不管S闭合还是断开，V都发光
D.因为电路的初始状态未知，所以不能确定V是否发光
解析　根据题意，由图分析电路中S闭合时，电路接通，V发光。
答案　A
16.(2016·4月浙江选考)如图所示电路，V3工作于开关状态。当输入X＝0、Y＝1时，以下发光二极管状态中正确的是(　　)
A.V1不发光、V2不发光
B.V1不发光、V2发光
C.V1发光、V2不发光
D.V1发光、V2发光
解析　首先依据题意化简电路图，得上端为高电平，下端为低电平，又因为二极管正偏时工作，反向截至，故V1发光，V2不发光。
答案　C
17.如图所示为四 2 输入与非集成芯片 HD74LS00P，用它搭接电路时，应该(　　)
A.将b脚接地，将d脚接电源正极
B.将d脚接地，将b脚接电源正极
C.将a脚接地，将c脚接电源正极
D.将c脚接地，将a脚接电源正极
解析　b脚是7脚，接地； d脚是14脚，接电源正极。故选A。
答案　A
18.设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关关灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后用楼下开关关灭电灯。
解：设楼上开关为A，楼下开关为B，灯泡为Y。并设A、B闭合时为1，断开时为0；灯亮时Y为1，灯灭时Y为0。
(1)根据逻辑要求列出真值表如下：
A
B
Y
0
0
0
(2)依据上述真值表，可以得出逻辑表达式为：________。
(3)用与非门实现，逻辑表达式转化为：Y＝
(4)根据逻辑表达式画出逻辑图
(5)用异或门实现：Y＝A⊕B，其简单逻辑图为：____________。
答案　(1)
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
(2)Y＝AB＋AB
(5)用异或门实现
1.(2017·3月绍兴一模)如图所示电路，K为点动开关，初始状态V2不发光。以下关于该电路说法正确的是(　　)
A.该电路为光控路灯电路，光线暗时V2发光反之不发光
B.光线亮时，V1截止，V2不发光
C.光线暗时，V1导通，V2发光
D.光线暗时，V2发光，光线亮时，V2仍保持发光状态
答案　D
2.如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内M是一只感应元件，已知光敏电阻随光强增大而电阻减小，热敏电阻随温度增大而电阻减小，虚线框N中使用的是门电路。则(　　)
A.M为光敏电阻，N为与门电路
B.M为光敏电阻，N为非门电路
C.M为热敏电阻，N为非门电路
D.M为热敏电阻，N为或门电路
解析　依据题意判断得知，M为光敏电阻；当M工作时，N和L组成电路不工作，故为非门。
答案　B
3.三极管在饱和导通状态时，下列说法中不正确的是(　　)
A.发射结和集电结均处于正向偏置状态
B.小功率硅管的饱和压降小于0.6 V，锗管的饱和压降小于0.3 V
C.集电极与发射极之间相当于一个接通的开关
D.集电极电流受基极电流的控制
解析　D选项错误，三极管饱和导通状态时，当基极电流足够大时，集电极和发射极电流相等，与基极电流无关。
答案　D
4.如图所示，当 A、B 输入左侧信号，F 输出波形应为(　　)
答案　D
5.如图所示由门电路组成的电路，输出端为“1”，指示灯L亮，输出端为“0”，指示灯L不亮，现要使灯L亮，则A、B两输入端分别是(　　)
A.“1”、“1” B.“0”、“0”
C.“1”、“0” D.“0”、“1”
解析　要使灯L亮，“非”门的输出应该为“1”，故“非”门的输入为“0”；故“或”门的两个输入端都应该为零。
答案　B
6.如图所示为一组合逻辑电路，其中，电阻R1、R2较小。当A为0，B为0时，F为(　　)
A.0 B. 1
C.无法确定 D.矩形脉冲信号
解析　A为0，经过非门后为1，B为0，经过非门后为1。R1两端的两个与非门构成一个触发器，当触发器的两输入端同时为1时，F是不能确定的。故选C。
答案　C
7.如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出0时，A、B端的输入分别是(　　)
A.0、0 B.0、1
C.1、0 D.1、1
解析　当C端输入1，输出端Y输出0时，可知“与”门的另一输入端(即“或”门的输出端)必为0，故“或”门的输入端，即A、B端的输入分别为0、0，故选A。
答案　A
8.如图所示为控制楼梯照明灯的电路，单刀双掷开关A装在楼下，B装在楼上。设L表示灯的状态，L＝1表示灯亮，L＝0表示灯不亮。用A和B表示开关A和开关B的位置，用1表示开关向上扳，用0表示开关向下扳。则表示该电路灯亮的逻辑函数是(　　)
A.L＝AB＋AB B.L＝AB＋AB
C.L＝AB＋AB D.L＝AB＋AB
解析　依据题意和电路图，画出真值表
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
Y
1
0
0
1
根据卡诺图可以得到答案；也可以直接验证选项。
答案　A
9.如图所示，用与非门构成的基本RS触发器处于置1状态时，其输入信号R、S应为(　　)
A.R S＝10 B.R S＝00
C.R S＝11 D.R S＝01
解析　与非门构成的基本触发器两个输入端往往用S、R表示，当置1端S加触发信号(输入端为S高电平，即S＝“1”)，置0端R不加触发信号(输入端R为低电平，即R＝“0”)，即S R＝01或写成R S＝10，基本触发器处于置1状态。与非门构成的基本触发器输出和输入关系(功能表)如下表所示。
答案　A
10.(2017·台州模考)与题图所示电路逻辑功能相似的门电路是(　　)
解析　题干信息中的与门电路，排除C、D；由于V1，V2是正向导通，反向截止，故选A。
答案　A
11.如图所示的电路，当水杯中的水位在a、b 两个探头之间时，V1和V2的状态分别是(　　)
A.V1亮、V2亮 B.V1不亮、V2亮
C.V1亮、V2不亮 D.条件不足，无法判断
解析　水位在a、b 两个探头之间时，触发器处于保持状态，因为不知初态，故无法判断V1和V2的状态。
答案　D
12.(2016·9月绍兴联考)如图所示，S1和S2为微动开关，可装在门和窗上。门和窗都关上时，S1和S2闭合，报警灯不亮。下面关于此报警电路，说法正确的是(　　)
A.只要门或窗任何一个被打开时，相应的微动开关断开，有高电平输入，使报警灯亮
B.只要门或窗任何一个被打开时，相应的微动开关断开，有低电平输入，使报警灯亮
C.只有门和窗同时被打开时，相应的微动开关断开，输入全是高电平，使报警灯亮
D.只有门和窗同时被打开时，相应的微动开关断开，输入全低电平，使报警灯亮
解析　根据电子线路图，分析可知，AB输入是逻辑电路中的与非关系，故选B选项。
答案　B
13.如图所示是一个简单的组合逻辑电路，关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是(　　)
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
A
A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
B
A
B
F
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
C
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
D
答案　B
14.如图所示的简单组合逻辑电路。下列判断中正确的是(　　)
A.A＝1、B＝0时，Y1＝1
B.A＝0、B＝1时，Y3＝1
C.A＝1、B＝1时，Y1＝1
D.只要A、B输入相同，Y2＝1
解析　A＝B＝1时，Y2＝1；A＝B＝0时，Y2＝1；故选D。
答案　D
15.小明想在家门口安装一只声控灯，晚上有声音时灯亮，白天有、无声音均不亮。他设计了如下图所示的电路，各元件参数可根据实际情况调整和选用，以达到设计要求，根据电路图，A、B两点电位与F点电位的逻辑关系表达正确的是(　　)
A.F＝AB B.F＝A＋B
C.F＝AB D.F＝A＋B
解析　F与A、B之间是与非门的关系。
答案　C
16.以下逻辑图中，能实现F ＝A·B 逻辑关系的是(　　)
解析　根据逻辑图写出逻辑表达式，C为：F ＝A·B。故选C。
答案　C
17.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________。(　　)
A.1　0 B.0　1
C.0　0 D.1　1
答案　A
18.如图所示，SW1 为常闭按钮(初始为闭合，按下时断开)，SW2 初始与A 端闭合，初始为状态1，SW2 由A 转换到B 后为状态2，最后按下SW1 为状态3，状态1、状态2、状态3 发光二极管分别为(　　)
A.亮、亮、不亮 B.亮、不亮、亮
C.不亮、亮、亮 D.不亮、亮、不亮
答案　C
19.如图所示为某逻辑门电路的逻辑符号。其中，高电平为逻辑1，低电平为逻辑0，它的真值表正确的是(　　)
　　　　A
B
L
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
A
A
B
L
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
B
　　
A
B
L
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
C
A
B
L
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
D
答案　C
如图所示为房间温度控制系统，当房门关闭且室内温度高于设定温度时，电机工作，对房间进行降温。已知Rt是负系数热敏电阻，在门框上装有干簧管用于检测房门是否关闭，在门上带有磁铁用于控制干簧管的通断。根据电路及描述完成20～21题。
20.该电路图中R1应选用的类型是(　　)
答案　D
21.下列逻辑电路中能实现虚线框中的逻辑关系的是(　　)
答案　A
22.如图所示为温度过高指示电路，Rt为负温度系数热敏电阻用来检测温度，当温度高到某个值时，三极管导通，LED灯亮。请回答(1)～(2)题。
(1)在实际使用时发现温度到达该值时，LED灯没有亮。合理的调试方法是(　　)
A.可调电阻RP阻值调大
B.可调电阻RP阻值调小
C.R2阻值换大
D.将热敏电阻Rt接在1、2之间
答案　A
(2)将热敏电阻Rt接与3、4之间，用导线将1、3连接，以下分析该电路正确的是(　　)
A.外界温度过高时，三极管导通
B.外界温度过低时，三极管截止
C.外界温度过低时，三极管导通
D.三极管一直导通
答案　C
23.如图所示为 LED 发光实验电路，由两个电压比较器 C1、C2，基本触发器及发光二极管组成，电压比较器的同相端比反相端的电压高时，输出高电平，相反则输出低电平。闭合电源开关后，将图中可变电阻 RP 的滑片P从M端调至N端，LED灯的状态为(　　)
A.先亮后灭 B.先灭后亮
C.一直亮 D.一直不亮
解析　P从M端调至N端的过程中，触发器的状态依次为0态，保持，1态。故选B。
答案　B
课件52张PPT。第三章　电子控制系统的信号处理[考试标准]一、数字信号
数字信号与模拟信号
(1)信号：用来传递信息或命令的光、电波、声音、动作等的合成。
(2)处理：传感器将所获取的信号转换成电信号后，控制部分便对这些信号进行分析、比较、判断、放大、运算、传输、变换，最后向输出部分发出命令，控制执行机构的操作。对信号的分析、比较等过程统称为处理。(3)信号类型：模拟信号、数字信号
①模拟信号：在电子控制系统中，用传感器将采集的物理量变成为连续变化的电信号，这种连续变化的电信号是模拟信号。
如：模拟信号的优点：精确的分辨率，信息密度更高；不存在量化误差，可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。缺点：不易于传输(干扰)；不易于存储；不易于被处理。
②数字信号
含义：用二进制高、低电平来表示非连续变化的物理量的信号，(又被称为脉冲信号)。
表示方法：“1”表示高电平；“0”表示低电平，表示信号的“有”和“无”；命题的“真”和“假”。数字信号的优点：容易处理；处理精度高；便于记录保存；保密性好等。
数字信号与模拟信号的比较二、逻辑门电路
1.数字信号用数字电路处理，数字电路中最基本的单元是门电路。输入信号和输出信号存在着一定的逻辑关系，输出信号对应逻辑结论，输入信号对应逻辑前提。
数字电路(逻辑电路)：实现各种逻辑关系的电路
(1)在数字电路中，“真”用高电平(“1”)；“假”用低电平(“0”)表示。
(2)“1”和“0”称为数字电路的真值或逻辑值。
(3)最基本的逻辑关系是与、或、非，最基本的逻辑门是与门、或门和非门。逻辑门是在集成电路(也称：集成电路)上的基本组件。2.三种基本的逻辑门
(1)与门：实现“与”逻辑运算
①“与”逻辑关系：
所有逻辑前提全为“真”时，逻辑结论才为“真”，即“全高出高，有低出低”
记作：F＝A×B＝A·B＝AB
②符号③真值表：表征逻辑事件输入和输出之间全部可能状态的表格。
F＝AB的与门的真值表输出波形图及电路：(2)或门：实现“或”逻辑运算
①“或”逻辑关系：
逻辑前提中有一个或一个以上为“真”时，逻辑结论就为“真”，即“全低出低，有高出高”
记作：F＝A＋B
②符号③真值表：F＝A＋B的与门的真值表输出波形图(3)非门：实现“非”逻辑运算
①“非”逻辑关系：
逻辑前提为“假”时，逻辑结论为“真”；逻辑前提为“真”时，逻辑结论为“假”。
记作：F＝
②符号③非门真值表(4)与非门
与非门(NAND)：“全高出低，有低出高”，是与门和非门的叠加(先与后非)
①电路符号②与非门真值表及波形图F＝和或非门(5)或非门(NOR)：是或门和非门的叠加(先或后非)
①电路符号②真值表三、数字集成电路
1.晶体三极管的开关特性
(1)半导体三极管(简称“三极管”)，是电子电路中的核心器件之一，也是集成电路中的基础器件。
①饱和
条件：输入信号足够大(高电平)
现象：三极管流过的电流较大，集电极和发射极之间的电压只有0.2 V左右(低电平)②截止
条件：输入信号足够小(低电平)
现象：三极管没有电流通过，集电极和发射极之间的电压与电源相近(高电平)
③由于三极管基极的信号不是高电平就是低电平，因此三极管工作于开关状态(饱和、截至)
(2)MOS管：与三极管原理相似，只是用电压来控制。2.常用集成电路的类型
(1)数字集成电路：由若干门电路组成，能完成某个逻辑功能。最常用的有TTL和CMOS两种。
(2)TTL集成电路
①逻辑电路的输入端和输出端都采用了半导体晶体管(晶体管—晶体管—逻辑电路)的简称。
②优缺点：运算速度较快，允许负载流过的电流较大，消耗功率较大。
(3)CMOS集成电路
①互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。
②优缺点：消耗功率低，速度比TTL慢，负载电流较小。3.用门电路实现逻辑关系
数字电路的基本单元电路是门电路和触发器，触发器又是有门电路构成。门电路用于实现各种逻辑关系，触发器用于存储数据。
(1)与门电路(二极管)与逻辑真值表(2)或门电路(二极管)或逻辑真值表(3)非门电路(三极管)非逻辑真值表四、基本触发器
1.含义：数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路称为触发器，其中最简单的一种称为基本触发器。
2.组成：通常由2只或非门(或2只与非门)交叉连接构成。
(1)输出：任何触发器都有2个输出端Q和Q，正常情况下Q和Q总是反相的，即不是(Q＝0，Q＝1)就是(Q＝1，Q＝0)，(Q＝0，Q＝1)称为0状态，(Q＝1，Q＝0)称为1状态。
(2)输入：基本触发器有2个输入端S和R。S(set)称为置位端或置1端，R(reset)称为复位端或置0端。3.基本触发器逻辑图4.基本触发器的功能表【例1】　(2015·9月浙江模考)下列信号中属于模拟信号的是(　　)解析　模拟信号是连续变化的信号，数字信号是断续变化的信号，车速信号是连续的信号，其他是断续信号。本题意在考查数字信号与模拟信号的区别。
答案　B[变式1]　下列产品中，能体现数字信号优点的是(　　)
A.电子计时器 B.机械秒表
C.水银温度计 D.普通录音机磁带
解析　数字信号的优点有容易处理、处理精度高、便于记录保存等，电子计时器之所以有这么高的技术精度，原因之一就是它在测量过程中使用了数字信号。故A选项正确。此类考题需要考生能了解各类输入信号的特点，能判断属于数字信号的同时，也能对应理解该数字信号的优点属性。
答案　A【例2】　(2018·4月浙江选考)如图所示的电路，下列分析中正确的是(　　)A.V2 始终不发光
B.S 断开时，V1 不发光，V2 发光
C.S 断开时，V1 发光，V2 不发光
D. S闭合时，V1 发光，V2 发光
答案　BA.S1接地、S2接电源，LED发光
B.S1接地、S2接地，LED不发光
C.S1接电源、S2接地，LED发光
D.S1接电源、S2接电源，LED发光
答案　D【例3】　(2016·10月浙江选考)如图所示是小明设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图，R1是负温度系数热敏电阻。当光线暗并且温度低于设定值时，蜂鸣器发声报警。图中虚线框处应选用的逻辑门是(　　)解析　根据题意及图示，因为三极管的非门电路，所以本题选择或非门，C项正确。
答案　C[变式3]　如图所示为门窗报警装置示意图，门窗上装有联动开关(S1、S2、S3)。门窗未关闭时，相应开关断开，只要有一扇门窗未闭合就会发出警报。为实现该功能，甲、乙虚线框中应选择的门电路分别是(　　)A.与、或 B.或、或
C.与、非 D.与、与
答案　B【例4】　(2015·10月浙江选考)如图所示为楼道照明灯的控制电路。用A和B分别表示2个单刀双掷开关的状态，“1”表示开关向上，“0”表示开关向下。用L表示灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯不亮。关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是(　　)解析　用“0”和“1”两种状态分析逻辑关系，并能用真值表表示出来，该电路当开关都在(A和B)上面或都在下面时，电路导通为“1”状态，所以A为符合题意的真值表。
答案　A[变式4]　如图所示为一个逻辑电路。用A、B、N表示输入端，“1”表示输入端为高电平，“0”表示输入端为低电平，P表示输出。关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是(　　)ABCD解析　该电路为与门，故选C。
答案　C
【易混易错】
一、基本的逻辑门
1.与门：实现“与”逻辑运算
(1)记作：F＝A×B＝A·B＝AB
(2)符号
2.或门：实现“或”逻辑运算
(1)记作：F＝A＋B
(2)符号
3.非门：实现“非”逻辑运算
(1)记作：F＝A
(2)符号：
二、与非门和或非门
1.与非门
(1)记作：F＝AB
(2)符号：
2.或非门
(1)记作：F＝A＋B
(2)符号：
技巧总结：基本触发器的工作过程
若S端加触发信号(高电平)，R端不加触发信号，即S＝1，R＝0，基本触发器被置于1状态。此过程称为置1；若R端加触发信号(高电平)，S端不加触发信号，即S＝0，R＝1，基本触发器被置于0状态，此过程称为置0。无论置1还是置0，当触发信号结束后，即S和R的输入都是低电平时，基本触发器的状态保持不变。由此可见，基本触发器具有记忆作用(也称存储作用)，能存储1位二进制信息(即能存储一个1或0)。如下图所示：

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