【教学设计】《逻辑电路和控制电路》（教科版）

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1、《逻辑电路和控制电路》◆教材分析逻辑电路是指以实现二进制数字运算为目的的电路，“逻辑电路”的实现，也需要依靠我们常见的各种电路连接方式以及控制元件。教材在对三种基本逻辑电路对应的实现方式进行介绍后，提供了一些实例帮助学生了解基于逻辑电路的控制电路，如自动门控制电路、举重裁判控制器和楼梯开关等电路，消除逻辑电路、控制电路、数字电路这些概念的神秘感，拓宽了学生的知识面，激发了学生学习物理的积极性。◆教学目标1．知道“与”逻辑电路　、“或”逻辑电路　和“非”逻辑电路　三种基本逻辑电路。2．了解由基本逻辑电路可组成的一些控制电路。3．感悟电路知识应用蕴藏着无穷的潜力。◆教学重难点◆1.重点：三种

2、逻辑电路的逻辑关系◆课前准备◆2.难点：逻辑电路的应用《逻辑电路和控制电路》多媒体课件、声光控感应灯、三种逻辑电路演示示教板、电压表等◆教学环节◆【课堂引入】问题：逻辑电路是计算机和自动化设备中的重要组成部分，它是如何运算和控制的呢？我们来学习第八节――逻辑电路和控制电路。【课堂学习】学习活动一：认识常见的逻辑电路问题1：在计算机课程中我们经常遇见一些有关数字电路的概念，如模拟信号与数字信号、模拟电路与数字电路、二进制等，它们分别表示什么意义呢？1、模拟信号与数字信号：自然界的物理量尽管各不相同，但就变化规律的特点来看可分为两类：一类是连续变化的量，如模拟语言的音频信号，称为模拟信号；另

3、一类是不连续的量，例如自动生产线的产品计数器输出的信号，称为数字信号．数字信号在变化中只有两个对立状态：“有”或“没有”（如图所示）模拟信号数字信号2、数字电路：用来传输数字信号，或对数字信号进行变换、放大或测量等工作的电路叫数字电路．3、进位制与二进制：我们日常生活和工作中最常用的计数进位制是十进制，每一位用0～9十个数码来表示，低位和相邻高位之间的关系是逢十进一；在数字电路中应用最广的是二进制，在二进制中，每一位仅有0和1两个可能的数码，低位和相邻高位之间的关系是逢二进一．注意(1)数字信号传输信息比利用模拟信号抗干扰能力强，现代电子技术中，往往把模拟信号先转换为不连续的数字信号(叫

4、做“量化”或“离散化”)，再进行放大、计数、译码等处理．(2)数字信号通常用二进制“0”和“1”组合的数码表示，表现为电信号就是一连串脉冲和电平变化．例如产品计数器电子线路的输出端，每当1件产品通过时就输出1个脉冲――输出端的电势有短暂的突然升高；用二进制数表示时可以用“1”表示高电平，用“0”表示低电平，或者说用“1”表示有脉冲，用“0”表示无脉冲．所以说，数字电路只有“0”和“1”两种状态．4、真值表：将一个逻辑电路的各个输入端所有可能的取值，和输出端相应的取值，共同排在一张表上，叫真值表．因为真值表列举了所有可能的事件，所以给出真值表便能全面反映一个逻辑电路的功能．可见，真值表是研

5、究逻辑电路的一种重要手段．问题2：最简单的逻辑电路有几种？它们的输入与输出关系如何？1、“与”逻辑电路ABL条件结果如右图所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡L，显然，只有A“与”B同时闭合时，灯L才会亮．在这个事件中，A、B闭合是条件，灯L亮是结果．象这样一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系．具有“与”逻辑关系的电路称为“与”逻辑电路。＆ABY将两个开关的通断及灯泡的亮熄组合起来列在表1中，再用数学语言描述表1中的关系，一般把开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄灭为0．这样就制成了表2，表2就用数字描述了各种控制条件的组合及其控制结

6、果，这种表即真值表．右上图是“与”逻辑电路的电路符号，表明它有两个输入端A和B，Y是它的输出端．实用的逻辑电路并非这种简单电路结构，而是由半导体材料制成的．2、“或”逻辑电路LAB结果条件如右图所示，两个开关A、B并联起来控制同一灯泡L，A“或”B闭合时，灯L就亮．象本例这样：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系．具有“或”逻辑关系的电路称为“或”逻辑电路．将两个开关的通断及灯泡的亮熄组合起来列在表3中，同理可得“或”逻辑电路的真值表(表4)．右下图是“或”逻辑电路的电路符号．≥1ABYLA结果条件3、“非”逻辑电路在右图中，沿用以上讨论“与

7、”逻辑电路和“或”逻辑电路时的方法，实验时很容易发现：当输入为1时，灯泡被短路而熄灭，输出为0；当输入为0时，灯泡是通路而照亮，输出为1．象这样：输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑，具有“非”逻辑关系的电路叫“非”逻辑电路．表5和表6是“非”逻辑电路的状态组合情况和真值表．右下图是“非”逻辑电路的电路符号．1AY非逻辑电路又叫做反相器，经过“非”逻辑电路信号变化情况如下图所示．010101学习活动二：学习几个控制电路