第八节逻辑电路和控制电路第八节逻辑电路和控制电路第二章直流电路第二章直流电路学习目标学习目标1.初步了解简单的逻辑电路初步了解简单的逻辑电路2能能够够区区分分常常见见的的“与与”、“或或”、“非非”逻逻辑辑电电路路，并并能能解释简单的控制电路解释简单的控制电路(重点和难点重点和难点)3了解集成电路的作用及发展情况了解集成电路的作用及发展情况第二章直流电路第二章直流电路一、常见的逻辑电路一、常见的逻辑电路1逻辑电路逻辑电路(1)概念：输出与输入之间存在一定概念：输出与输入之间存在一定_的电路的电路(2)最简单的逻辑电路最简单的逻辑电路有触点的开关电路：手动或有触点的开关电路：手动或_控制控制电路如图电路如图1真值表如表真值表如表1逻辑关系逻辑关系继电器继电器图图1表表12常见的逻辑电路常见的逻辑电路(1)开关开关“与与”电路电路电路如图电路如图2，两开关串联，两开关串联真值表如表真值表如表2逻辑关系逻辑关系:一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生.A与与B两个输入端都是两个输入端都是1时，输出端才是时，输出端才是1. 图图2表表2(2)开关开关“或或”电路电路电路如图电路如图3，两开关并联，两开关并联真值表如表真值表如表3逻逻辑辑关关系系：几几个个条条件件中中只只要要有有_条条件件得得到到满满足足，事件就会发生事件就会发生当当_或或_输入端为输入端为1时时,输出端就是输出端就是1.图图3表表3一个一个1个个多于多于1个个(3)开关开关“非非”电路电路电路如图电路如图4，开关与灯泡并联，开关与灯泡并联真值表如表真值表如表4 图图4表表4逻辑关系：输出状态和输入状态逻辑关系：输出状态和输入状态_输入端为输入端为1时，输出端是时，输出端是_0相反相反想想一一想想1.“与与”电电路路和和“或或”电电路路的的真真值值特特点点有有什什么么异异同点？同点？提示：提示：(1)相同点：相同点：输入均为输入均为“0”时时，两种电路两种电路 的输的输 出出 都都为为“0”输入均为输入均为“1”时时，两种电路的输出都为两种电路的输出都为“1”(2)不同点：输入端为不同点：输入端为“1、0”或或“0、1”时时，“与与”电电 路输路输出为出为“0”，而而“或或”电路输出为电路输出为“1”二、几个控制电路实例二、几个控制电路实例1自动门控制电路自动门控制电路(1)真值表如表真值表如表5(2)由真值表可知，自动门控制电路是由真值表可知，自动门控制电路是“或或”电路如图电路如图5所所示示P表示自动门的执行电动机表示自动门的执行电动机(3)控制效果：当有人从门外或门内走来或同时有人从门外和控制效果：当有人从门外或门内走来或同时有人从门外和门内走来，门会自动打开门内走来，门会自动打开图图5表表52举重裁判控制器举重裁判控制器(1)真值表如表真值表如表6(2)由真值表可知由真值表可知,举重裁判控制器电路是一个开关与一个举重裁判控制器电路是一个开关与一个“或或”电路串联电路串联.如图如图6所示所示.P为指示杠铃稳当举起才亮的灯泡为指示杠铃稳当举起才亮的灯泡.(3)控制效果：三个裁判同时按下开关或主裁判和一副裁判同控制效果：三个裁判同时按下开关或主裁判和一副裁判同时按下开关，灯泡时按下开关，灯泡P才亮才亮图图6表表63楼梯开关电路楼梯开关电路(1)电路如图电路如图7所示，采用拨动单刀双掷开关的输入和灯亮所示，采用拨动单刀双掷开关的输入和灯亮 或或灭的输出之间的逻辑关系灭的输出之间的逻辑关系图图7(2)控制效果：如下表：控制效果：如下表：拨动的开关拨动的开关灯泡灯泡拨动的开关拨动的开关灯泡灯泡上楼上楼A亮亮B灭灭下楼下楼B亮亮A灭灭想一想想一想2.如图所示如图所示，宿舍楼楼道里安装有声光控制灯宿舍楼楼道里安装有声光控制灯，这这种灯在有光或没有声音时种灯在有光或没有声音时，不亮不亮，而在无光又有声而在无光又有声 音时音时， 灯灯就会自动点亮就会自动点亮，这里面有什么逻辑关系呢？这里面有什么逻辑关系呢？提示：提示：这里面有这里面有“与与”和和“非非”逻辑关系逻辑关系，即有声无光，即有声无光时灯时灯就自动点亮就自动点亮三、用二极管实现三、用二极管实现“与与”电路和电路和“或或”电路电路1用用晶晶体体二二极极管管、三三极极管管或或集集成成电电路路组组成成逻逻辑辑电电路路，动动作作速速度比开关或继电器快度比开关或继电器快_倍，可靠性极高倍，可靠性极高2“与与”电路和电路和“或或”电路可以用二极管来实现，而电路可以用二极管来实现，而“非非”电路中须用电路中须用_来实现来实现百万百万三极管三极管四、集成电路四、集成电路1定义：定义：集成电路集成电路(IC)是指把晶体管、电阻、电容等元件按是指把晶体管、电阻、电容等元件按电路结构的要求，制作在一块硅或陶瓷基片上，再加以封电路结构的要求，制作在一块硅或陶瓷基片上，再加以封 装装而成的，具有一定功能的整体电路而成的，具有一定功能的整体电路2优点：优点：_小、小、_轻、轻、_长、长、_少、少、_快等优点快等优点体积体积质量质量寿命寿命耗电耗电运算速度运算速度三种常见逻辑电路的比较三种常见逻辑电路的比较学案导引学案导引1“与与”电路就是电路就是“同时满足同时满足”对吗？对吗？2逻辑电路能与逻辑电路能与“灯泡亮暗灯泡亮暗”进行类比吗？进行类比吗？逻辑电逻辑电路种类路种类类比电路图类比电路图逻辑关系逻辑关系“与与”电路电路“或或”电路电路两个电键都闭合是灯亮两个电键都闭合是灯亮的充分但不必要条件的充分但不必要条件,逻辑关系可示意为逻辑关系可示意为逻辑电逻辑电路种类路种类类比电路图类比电路图逻辑关系逻辑关系“非非”电路电路逻辑关系表示为逻辑关系表示为AC，C表示结果成表示结果成立，立，C表示结果不表示结果不成立成立特特别别提提醒醒：(1)上上述述类类比比中中都都是是电电键键闭闭合合作作为为满满足足条条件件，灯灯泡亮作为结果成立与否进行类比的泡亮作为结果成立与否进行类比的(2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相相 反反 时对应时对应“0”，“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值是逻辑关系中的两种取值，不不 表表 示具体数字示具体数字 如图所示，试判断这是一个什么逻辑电路如图所示，试判断这是一个什么逻辑电路A、B、C闭合时记闭合时记“1”，断开时记，断开时记“0”，P灯亮记灯亮记“1”，不亮记，不亮记“0”，试完成真值表，试完成真值表解解析析A、B、C三三个个开开关关只只要要闭闭合合其其中中任任意意一一个个，电电路路就就会接通会接通，灯泡灯泡P发光发光，这满足这满足“或或”逻辑电路关系逻辑电路关系答案答案这是一个这是一个“或或”电路，输出电路，输出P从上向下依次是从上向下依次是0，1，1，1，1，1，1，1.1一逻辑电路图如图所示，其真值表见下表，此逻辑电路为一逻辑电路图如图所示，其真值表见下表，此逻辑电路为_电路，在真值表中电路，在真值表中X处的逻辑值为处的逻辑值为_解析：由真值表可得逻辑电路为解析：由真值表可得逻辑电路为“与与”电路电路，X处逻辑处逻辑 值值 为为“0”输入输入输出输出ABP00001010X111与与0逻辑电路的实际应用逻辑电路的实际应用学案导引学案导引1了解逻辑电路在现实生活中的应用了解逻辑电路在现实生活中的应用，举例说明举例说明2在实际的逻辑电路中在实际的逻辑电路中，都有电键吗？都有电键吗？1.逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往 要求要求 通通过设计一些简单的逻辑电路完成相关的逻辑功能，要对逻过设计一些简单的逻辑电路完成相关的逻辑功能，要对逻 辑辑电路的种类进行准确的选取，这就要求：电路的种类进行准确的选取，这就要求：(1)准确地对一些实例分析条件与结果之间的逻辑关系准确地对一些实例分析条件与结果之间的逻辑关系(2)熟记熟记“与与”“”“或或”“”“非非”三种电路的逻辑关系意义三种电路的逻辑关系意义(3)理解条件与结果之间的关系理解条件与结果之间的关系2逻辑电路的问题分析中，逻辑电路往往要和一些常用的电逻辑电路的问题分析中，逻辑电路往往要和一些常用的电学元件学元件(如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管 等等) 一一起构成电路，通过电路中某一部分的变化起构成电路，通过电路中某一部分的变化(电键的通断、电电键的通断、电 阻阻的变化等的变化等)实现逻辑电路输入端的电压变化，即电势的高低变实现逻辑电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而通过逻辑电路的输出端达到控制电路的目的，因化，从而通过逻辑电路的输出端达到控制电路的目的，因 此此在分析这类问题时，除熟练掌握各种逻辑电路的作用外，在分析这类问题时，除熟练掌握各种逻辑电路的作用外， 还还要熟练地掌握电路的动态变化规律的分析，准确判断出电要熟练地掌握电路的动态变化规律的分析，准确判断出电 路路 中中,尤其是逻辑电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解尤其是逻辑电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的决问题的目的 某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路，如图所示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.图中图中R1、R2为分压电阻，以使逻辑电路获得合适的电压，为分压电阻，以使逻辑电路获得合适的电压，J是应急灯开关控制继电器是应急灯开关控制继电器(图中未画应急灯电路图中未画应急灯电路)，请在虚线框，请在虚线框内填入需要的门电路符号内填入需要的门电路符号思路点拨思路点拨电网停电时电网停电时，逻辑电路输入端为逻辑电路输入端为“0”，而输出而输出 端端必须为必须为“1”，故应用故应用“非非”逻辑电路逻辑电路解析解析当电网停电时当电网停电时，逻辑电路输入为低电位逻辑电路输入为低电位，此此 时时 输输 出出应为高电位应为高电位，以使继电器工作以使继电器工作，启用应急灯启用应急灯，故虚线框内故虚线框内 应应为为“非非”电路电路答案答案用非门，符号为用非门，符号为2如图所示的电路图是一个应用如图所示的电路图是一个应用“非非”电路的简易火警报警电电路的简易火警报警电路，则图中路，则图中X框、框、Y框中应是框中应是()AX为热敏电阻，为热敏电阻，Y为可变电阻为可变电阻BX为热敏电阻，为热敏电阻，Y为开关为开关CX为可变电阻，为可变电阻，Y为热敏电阻为热敏电阻DX、Y均为热敏电阻均为热敏电阻解析：温度升高时解析：温度升高时，Y处的热敏电阻阻值变小处的热敏电阻阻值变小，所分电所分电 压压 变变小小，则则A处变为低电位处变为低电位，由于由于“非非”逻辑电路逻辑电路，输出端输出端 为为 高高电位电位，故报警灯故报警灯L发光报警发光报警，应选应选CC