2.6 走進門電路、2.7 了解集成電路 學案（粵教版選修3-1）
一、數字電路中最基本的邏輯電路——門電路
1．數字信號變化的兩個狀態(tài)：“______________”或者“__________”．
2．數字電路
( 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．邏輯關系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)________．
2．符號：____________，其中矩形右側小圓表示數字“0”，它 與數字“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．構成：以半導體材料為基片，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、標準化生產等.
一、“與”門
[問題情境]
圖1
如圖1所示，兩個開關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亮是結果．那么它們體現了什么邏輯關系呢？
1．什么 是“與”邏輯關系？
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，這種邏輯關系叫做“______”邏輯關系．
2．具有“與”邏輯關系的電路稱為“________”門電路．
[問題延伸]
1．數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．它們體現了什么邏輯關系？
1．什么是“或”邏輯關系？
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，這種關系叫做“或”邏輯關系．
2．具有“或”邏輯關系的電路叫做“________”門．
三、“非”門
[問題情境]
圖3
如圖3所示，當開關S接通時，燈泡Q被短路而不亮；當開關S斷開時，燈泡Q是通路而被點亮．這體現了什么邏輯關系？
1．什么是“非”邏輯關系？
2．什么是“非”門？
[要點提煉]
1．輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)__________的邏輯關系，叫做“非”邏輯關系．
2．具有“非”邏輯關系的電路叫做“________”門．
例1 現在的銀行系統(tǒng)都設有自動取款機，請你分析一下自動取款過程中的事與條之間體現了一種怎樣的邏輯關系？
變式訓練1 從北京到上海，就現在的地面交通說，一般通過哪些途徑實現？請你分析一下其中的事與條，它們體現了哪一種邏輯關系？
圖4
在如圖4所示的邏輯電路中，當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：
變式訓練2 如圖5所示，將兩個“非”門和一個“與”門組成一個復合門電路，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
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”是邏輯關系的兩種可能的取值，不表示具體的數字
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，實現這種邏輯關系的門電路是( )
A．與門 B．非門
C．與非門 D．或非門
3．下列說法正確的是( )
A．邏輯電路就是數字電路
B．邏輯電路可存在兩種以上 的狀態(tài)
C．數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
前自主學習
一、1.有 沒有 2.(1)數字信號 (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，這種邏輯關系稱為“與 ”邏輯關系．
2．具有“與”邏輯關系的電路稱為“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，這種關系叫做“或”邏輯關系．
2．具有“或”邏輯關系的電路叫做“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)相反的邏輯關系，叫做“非”邏輯關系．
2．具有“非”邏輯關系的電路稱為“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系．事是取出現金，條有兩個：一個是帳號，另一個是與帳號對應的密碼．由于只有兩者同時具備才能取出現金，所以是一種“與”邏輯關系．
變式訓練1 乘火車或乘汽車 “或”邏輯關系
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．]
變式訓練2 S1、S2兩輸入端各有兩種輸入，它們共同組成四種復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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