簡單的邏輯電路教材課件

1、簡單的邏輯電路數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)字化的現(xiàn)代生活模 擬 信 號自然界大部分信息以連續(xù)變化的物理量形式出現(xiàn)，例如：溫度、壓力、速度等，它們在時間和數(shù)值上具有連續(xù)變化的特點，在一定范圍內(nèi)可取任意實數(shù)值，通常稱之為模擬量。表示模擬量的電信號稱為模擬信號。 位移（s-t） 速度（v-t） 溫度（比熱容） 力 聲音 電流（電磁波） 自然界的模擬信號數(shù) 字 信 號還有一類物理量在時間和數(shù)值上離散存在，它們的大小以及每次的增減變化都是某個最小單位的整數(shù)倍，這一類物理量稱為數(shù)字量。表示數(shù)字量的電信號稱為數(shù)字信號。數(shù)字信號 電壓U接近5V用1表示規(guī)定 電壓U接近0V用0表示 數(shù)字信號數(shù)字信號的優(yōu)點1、加強(qiáng)了通信的保密

2、性；抗干擾能力強(qiáng)；2、信息的傳輸和存儲密度大；用計算機(jī)處理方便；3、產(chǎn)生結(jié)構(gòu)簡單，對元件的精度要求不高，允許環(huán)境溫度和電源電壓有較大的變化，易于集成。 模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換 模擬信號（ Analog ） 數(shù)字信號（ Digital） 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 音樂(模擬信號） 數(shù)字信號 聲卡 錄音 還原 模擬電路和數(shù)字電路處理模擬信號的電路稱為模擬電路。 處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路。 數(shù)字電路不僅能對數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)

3、值運算，而且具有邏輯運算和邏輯判斷功能，所以數(shù)字電路又稱為邏輯電路。 邏輯電路主要研究輸入信號和輸出信號之間的邏輯關(guān)系。 門 電 路邏輯電路由門電路組合而成。最基本的門電路是：與門、或門、非門1“與”門（1）“與”邏輯關(guān)系幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生,這種關(guān)系稱為“與”邏輯關(guān)系?！芭c”邏輯關(guān)系具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路簡稱“與”門條 件結(jié)果ABL斷斷熄斷通熄通斷熄通通亮輸 入輸出ABY000010100111開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄為0符號AYB&真值表波形圖全高出高,見低出低(全1出1,見0出0)2“或”門（1）“或”邏輯關(guān)系幾個條件中，只要有一個條件

4、得到滿足，某事件就會發(fā)生,這種關(guān)系稱為“或”邏輯關(guān)系?！盎颉边壿嬯P(guān)系202具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門電路簡稱“或”門條 件結(jié)果ABL斷斷熄斷通亮通斷亮通通亮輸 入輸出ABY000011101111真值表波形圖符號AYB1全低出低,見高出高(全0出0,見1出1)3“非”門（1）“非”邏輯關(guān)系輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)成相反的邏輯關(guān)系,這種關(guān)系稱為“非”邏輯關(guān)系。具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門電路,簡稱“非”門條件結(jié)果AL斷亮通熄輸入輸出AY0110真值表波形圖見高出低,見低出高(見1出0,見0出1)符號AY1邏輯關(guān)系 ABZ結(jié)果結(jié)果條件 “與”邏輯關(guān)系結(jié)果 “或”邏輯關(guān)系結(jié)果條件ABZA

5、“非”邏輯關(guān)系結(jié)果Z條件真值表 與門 或門 非門 符號 AY1AYB&AYB14、與非門與非門: 輸入有0,輸出為1輸入全1，輸出為0。5、或非門或非門:輸入有1，輸出為0;輸入全0，輸出為1。6、與或非門答：“與或非門”A1B1,輸出為0; C1D1，輸出為0;1111,輸出為0.集成電路（芯片）四個2輸入“與”門集成電路的外引線引腳圖六個“非”門集成電路的外引線實物圖【例】ABCYYABC【例】ABCY00000010010001101000101011001111YABCC自動控制電路邏輯電路的應(yīng)用路燈自動控制AYR2R1RG5V1自然光模擬路燈外界信息感覺器官 傳感器 控制器 執(zhí)行器

6、大 腦 肌 肉 光敏電阻一般而言，光越強(qiáng)則電阻器阻值越小溫度高電阻小，溫度低電阻大。熱敏電阻 聲音傳感器、磁傳感器燈泡繼電器電鈴電動機(jī)閥門加熱器自動控制系統(tǒng)的組成門電路實現(xiàn)運算和邏輯判斷功能【例題】圖是一個火警報警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個熱敏電阻，低溫時電阻值很大，高溫時電阻值很小，R是一個阻值較小的分壓電阻。(1) 要做到低溫時電鈴不響，火警時產(chǎn)生高溫，電鈴響起。在圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件? (2) 為什么溫度高時電鈴會被接通？ (3) 為了提高該電路的靈敏度，即報警溫度調(diào)得稍低些，R的值應(yīng)大一些還是小一些?AY1R應(yīng)大一些例4、如圖所示為使用與門電路、熱敏電阻、電阻器、繼電器和接觸器

7、等元件構(gòu)成的溫度自動控制電路，試簡述其工作原理。例4、如圖所示為使用與門電路、熱敏電阻、電阻器、繼電器和接觸器等元件構(gòu)成的溫度自動控制電路，試簡述其工作原理。解：水位高于接觸器時，B輸入真值1；水溫低時，熱敏電阻大，A輸入真值1；A、B都輸入真值1時，與門Z端輸出真值1。這時，繼電器閉合，發(fā)熱器加熱。 所以,只有同時滿足既水位高于接觸器又水溫低時，才加熱。 問題：可變電阻Y有什么作用？ 只有電子設(shè)備的輸入和輸出之間形成一定的邏輯關(guān)系，電子設(shè)備才能實現(xiàn)運算和控制。 往往在一個實際控制任務(wù)中遇到大量的“開啟”和“關(guān)閉”這類最簡單和最基本的控制動作。 例如：路燈自動控制。某一時刻開啟，某一時刻關(guān)閉，

8、也可以是某一光照度開啟，某一光照度關(guān)閉等等。 邏輯電路是計算機(jī)和自動化設(shè)備中的重要組成部分。它是指輸出與輸入之間存在一定的邏輯關(guān)系的電路。最簡單、最直觀的邏輯電路是有觸點的開關(guān)電路。所謂有觸點的開關(guān)是指由手動或繼電器控制的開關(guān)。 教科書繼電器控制實際上只有兩個狀態(tài)，即：“通”或“斷”。而目前通用的計數(shù)方法是10進(jìn)位。有十個數(shù)，即：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 人們想到和牛頓同時代的德國科學(xué)家萊布尼茨提出的二進(jìn)位制。 萊布尼茨提出的二進(jìn)位制，是受到了中國八卦的啟發(fā)。1988年，在北京召開“二維強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)國際研討會”會標(biāo)。會議主要內(nèi)容：研討高溫超導(dǎo)。作者：吳作人李政道評價：太極古式成新形，陰陽二維解超導(dǎo)。萊布尼茨同牛頓并稱為微積分的發(fā)明者。目前我們使用的積分符號就是萊布尼茨創(chuàng)造的。最早創(chuàng)造積分的目的是為了求面積。S 1847年英國數(shù)學(xué)家布爾提出：用符號來表達(dá)語言和思維邏輯。（邏輯代數(shù)又稱布爾代數(shù)） 在布爾代數(shù)中，變量或函數(shù)的取值只有兩個：即“真”和“假”，或表示成“1”和“0”。 由于有了二進(jìn)位和布爾的思想，可以將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。就為計算機(jī)進(jìn)入我們的時代打下了基礎(chǔ)。 世界第一臺電子計算機(jī)1946年研制成功。共使用了18