2.6 走進門電路、2.7 了解集成電路 學(xué)案（粵教版選修3-1）

一、數(shù)字電路中最基本的邏輯電路——門電路
1．?dāng)?shù)字信號變化的兩個狀態(tài)：“______________”或者“__________”．
2．?dāng)?shù)字電路
( 1)概念：處理______________的電路．
(2)功能：研究電路的______________功能．
二、“與”門
1．邏輯關(guān)系：一個事的________同時滿足時事才能發(fā)生．
2．符號：____________，其中“&”具有“________”的意思，象征S1與S2兩個輸入端___ _____時，輸出端才是1
3．真值表
“有”用“1”表示，“沒有”用“0”表示．
輸入輸出
S1S2Q
000
010
100
111
三、“或”門
1．邏輯關(guān)系：某事發(fā)生有幾個條，但只要有________滿足事就能發(fā)生．
2．符號：__________________，“≥1”象征當(dāng)1個或多于1個輸入端為1時，輸出端就是1 .
3．真值表
輸入輸出
S1S2Q
000
011
101
111
四、“非”門
1．邏輯關(guān)系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)________．
2．符號：____________，其中矩形右側(cè)小圓表示數(shù)字“0”，它 與數(shù)字“1”象征著輸入端為______時，輸出端是______．
3．真值表

輸入輸出
SQ
01
10
五、集成電路
1．構(gòu)成：以半導(dǎo)體材料為基片，將組成電路的元(如電阻、電容、晶體管等)和連線集成在一塊________上．
2．優(yōu)點：________小、方便、可靠，適于系列化、標準化生產(chǎn)等.

一、“與”門
[問題情境]

圖1
如圖1所示，兩個開關(guān)S1、S2串聯(lián)起控制同一燈泡L，顯然，只有S1“與”S2同時閉合時，燈泡L才會亮．在這個事中，S1、S2閉合是條，燈泡L亮是結(jié)果．那么它們體現(xiàn)了什么邏輯關(guān)系呢？
1．什么 是“與”邏輯關(guān)系？
　
2．什么是“與”門？
　

　
[要點提煉]
1．如果一個事的幾個條都滿足后，該事才能發(fā)生，這種邏輯關(guān)系叫做“______”邏輯關(guān)系．
2．具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“________”門電路．
[問題延伸]
1．?dāng)?shù)字信號的圖形特征是________，模擬信號的圖形特征是_____________ _____．
2．如何確定邏輯“1”和“0”？“1”和“0”是分別代表兩種________(填“相同”、“相反”或“相似”)狀態(tài)的代碼，例如開關(guān)斷開代表“0”狀態(tài)，接通代表“1”狀態(tài)．
二、“或”門
[問題情境]

圖2
如圖2所示，兩個開關(guān)S1、S2并聯(lián)，控制同一燈泡Q，在這個電路中，S1“或”S2閉合時，燈泡Q就亮．它們體現(xiàn)了什么邏輯關(guān)系？
1．什么是“或”邏輯關(guān)系？
　

　
2．什么是“或”門？
　

　
[要點提煉]
1．如果幾個條中，____________條得到滿足，某事就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系．
2．具有“或”邏輯關(guān)系的電路叫做“________”門．
三、“非”門
[問題情境]

圖3
如圖3所示，當(dāng)開關(guān)S接通時，燈泡Q被短路而不亮；當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈泡Q是通路而被點亮．這體現(xiàn)了什么邏輯關(guān)系？
1．什么是“非”邏輯關(guān)系？
　
2．什么是“非”門？
　
[要點提煉]
1．輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)__________的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯關(guān)系．
2．具有“非”邏輯關(guān)系的電路叫做“________”門．

例1　現(xiàn)在的銀行系統(tǒng)都設(shè)有自動取款機，請你分析一下自動取款過程中的事與條之間體現(xiàn)了一種怎樣的邏輯關(guān)系？
變式訓(xùn)練1　從北京到上海，就現(xiàn)在的地面交通說，一般通過哪些途徑實現(xiàn)？請你分析一下其中的事與條，它們體現(xiàn)了哪一種邏輯關(guān)系？

圖4
在如圖4所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為(　　)
A．1和0 B．0和1
C．1和1 D．0和0
聽記錄：　

　
　
變式訓(xùn)練2　如圖5所示，將兩個“非”門和一個“與”門組成一個復(fù)合門電路，請在表中填寫該門電路的真值表．

圖5

輸入輸出
S1S2Q
【即學(xué)即練】
1．邏輯電路的信號有兩種狀態(tài)：一種是高電位狀態(tài)，用“1”表示，另一種是低電位狀態(tài)，用“0”表示．關(guān)
于這里的“1”和“0”，下列說法正確的是(　　)
A．“1”表示電壓1 V，“0”表示是電壓為0 V
B．“1”表示電壓大于或等于1 V，“0”表示電壓一定為0 V
C．“1”和“0”是邏輯關(guān)系的兩種可能的取值，不表示具體的數(shù)字
D．“1”表示該點與電的正極相連，“0”表示該點與電的負極相連
2．如果一個事的幾個條都滿足后，該事反而不能發(fā)生，條不同時滿足時，該事才能發(fā)生，實現(xiàn)這種邏輯關(guān)系的門電路是(　　)
A．與門 B．非門
C．與非門 D．或非門
3．下列說法正確的是(　　)
A．邏輯電路就是數(shù)字電路
B．邏輯電路可存在兩種以上 的狀態(tài)
C．?dāng)?shù)字電路主要研究電路的邏輯功能
D．集成電路可靠性高、壽命長，但耗電量高
4.

圖6
圖6為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖，L為小燈泡，光照射電阻R′時，其阻值將變得遠小于R.該邏輯電路是________(選填“與”、“或”或“非”)門電路．當(dāng)電阻R′受到光照時，小燈泡L將________(選填“發(fā) 光”或“不發(fā)光”)．

參考答案
前自主學(xué)習(xí)
一、1.有　沒有　2.(1)數(shù)字信號　(2)邏輯
二、1.幾個條　2. 　與　都是1
三、1.一個條　2.
四、1.相反　2. 　1　0
五、1.基片　2.體積
核心知識探究
一、
[問題情境]
1．如果一個事的幾個條都滿足后，該事才能發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱為“與 ”邏輯關(guān)系．
2．具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路，簡稱“與”門．
[要點提煉]　1.與　2.與
[問題延伸]　1.分段　連續(xù)　2.相反
二、
[問題情境]
1．如果幾個條中，只要有一個條得到滿足，某事就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系．
2．具有“或”邏輯關(guān)系的電路叫做“或”門．
[要點提煉]　1.只要有一個　2.或
三、
[問題情境]
1．輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯關(guān)系．
2．具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門．
[要點提煉]　1.相反　2.非
解題方法探究
例1　“與”邏輯關(guān)系
解析　首先找出事和條，然后分析這種事需 要滿足的條，從而判斷是哪一種邏輯關(guān)系．事是取出現(xiàn)金，條有兩個：一個是帳號，另一個是與帳號對應(yīng)的密碼．由于只有兩者同時具備才能取出現(xiàn)金，所以是一種“與”邏輯關(guān)系．
變式訓(xùn)練1　乘火車或乘汽車　“或”邏輯關(guān)系
解析　事是由地面交通從北京到上海，條有兩個：一個是乘火車，另一個是乘汽車．由于兩者只要有一個條具備就能從北京到達上海，即兩個條(乘火車和乘汽車)只要有一個滿足，事(從北京到上海)就能夠發(fā)生，所以是一種“或”邏輯關(guān)系．
例2　C　[首先明確是“與”門電路和“非”門電路的組合 ，然后先從“非”門電路入手，當(dāng)B端輸入電信號“0”時，D端輸出電信號為“1”，所以“與”門電路的兩端輸入均為“1”，因此C端輸出電信號為“1”．因此C項正確．]
變式訓(xùn)練2　S1、S2兩輸入端各有兩種輸入，它們共同組成四種復(fù)合門電路的輸入方式，其真值表如下
輸入輸出
S1S2Q
001
010
100
110
即學(xué)即練
1．C　[這里的“1”和“0”代表兩種不同的狀態(tài)，只是符號，不是具體數(shù)字．]
2． C　3.AC
4．非　發(fā)光
解析　由門電路簡化圖可知該邏輯電路是“非”門電路．電阻R′受到光照時，R′遠小于R，“非”門電路輸入電勢降低，輸出電勢升高，燈泡L兩端電壓升高，燈泡L發(fā)光．

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