一轮浙江通用技术选考练习选修第3章 电子控制系统的信号处理含答案Word格式.docx

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②常用数字集成电路类型

数字电路的应用

①简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试

②基本触发器的组成特征及作用

c

考点一|电子控制系统的信号处理

一、数字信号

1.连续变化量与非连续变化量

连续变化的量,可用连续变化的曲线或直线描述；

非连续变化的量，可用柱状图或数字等表示。

讨论事物的量的变化是连续变化还是非连续变化，要注意以下两个问题：

（1）连续变化与非连续变化是指一个量的变化规律,而不是某一时刻的偶然行为。

（2）量是连续变化还是非连续变化,还要考虑该量的边界条件。

2.模拟信号与数字信号

通常模拟信号泛指那些数值可连续变化的信号。

如模拟声音波形的信号；

有些非连续变化的量用二进制表示，且用高、低电平表示二进制中的“1”和“0”，则其形成在高、低电平之间来回跳变的电信号就是数字信号。

在数字电路中,电压（电流、频率、相位等）的大小分为高、低两级。

通常将这两个高、低不同的电压级（或其他量级）分别称为高电平和低电平。

TTL电路中，高电平对应为2。

4～5V，低电平对应为0~0.8V;

COMS电路中,高电平对应为3～5V，低电平对应为0～2V。

3.数字信号中，①________与②________只有两个符号,因而可以代表任何一对相互对立、符合排中律的事物。

如“有”与“无"

、“是”与“否”、“真"

与“假"

等。

4。

数字信号具有三个优点:

③________、④________、⑤________。

【答案】　①1　②0　③容易处理　④容易识别　⑤便于保存记录

二、逻辑门

1.实现各种逻辑关系的电路称为数字电路（或逻辑电路）。

在数字电路中，“真”用高电平（“1”）表示，“假”用低电平（“0”）表示。

“1”和“0”称为数字电路的真值或逻辑值。

2.任何复杂的逻辑关系都由“⑥________”、“⑦________"

、⑧“________”三种基本逻辑关系组合而成,实现这三种基本逻辑关系的电路分别称为与门（AND）、或门（OR）和非门（NOT）。

逻辑门电路

与门

或门

非门

逻辑关系

“所有逻辑前提皆为真时，逻辑结论才为真”的逻辑关系称为“与”逻辑关系

“逻辑前提中有一个或一个以上为真，逻辑结论就为真”的逻辑关系称为“或”逻辑关系

“逻辑前提为假时逻辑结论为真，逻辑前提为真时逻辑结论反而为假”,即逻辑结论与逻辑前提的逻辑值总是相反的逻辑关系称为非逻辑关系

逻辑表达式

F＝A·

B

F＝A＋B

F＝

逻辑符号

真值表

A

F

1

【答案】　⑥与　⑦或　⑧非

三、数字集成电路

1。

晶体三极管的开关特性

三极管状态

达成条件

现象

效果

饱和状态

输入信号足够大（高电平）

三极管流过的电流较大，而集电极和发射极之间的电压只有0。

2V左右（低电平）

相当于开关闭合

截止状态

输入信号足够小（低电平）

三极管没有电流流过，集电极与发射极之间的电压与电源电压相近（高电平）

相当于开关断开

2.金属氧化物半导体场效应晶体三极管（MOS管）的开关特征

（1）金属氧化物半导体场效应晶体三极管的组成:

和双极型晶体三极管一样也有三个极：

源极S、栅极G和漏极D。

（2）MOS管中的三个极和双极型晶体三极管的各电极的对应关系是：

源极相当于发射极，通常接地；

漏极相当于集电极,通常通过电阻接电源；

栅极相当于基极，用来控制漏极电流的大小。

（3）MOS管与双极型晶体三极管的比较

普通晶体三极管是⑨________控制的器件，即基极必须注入电流方能使三极管导通，而MOS管属于⑩________控制器件，在其栅极与源极之间加适当的电压就能使MOS管导通。

MOS管在开关信号的作用下，也有导通和截止两种状态，因而也可做开关使用.

3。

常用的数字集成电路

（1）TTL（晶体管。

晶体管逻辑）:

用普通晶体三极管构成的集成电路,与CMOS相比运行速度快，允许负载流过的电流较大,但消耗功率较大。

（2）CMOS（互补MOS电路）电路：

用MOS管构成的集成电路，工作时消耗的功率最低，但工作速度较TTL的低,允许负载流过的电流较TTL的小。

CMOS器件较容易损坏。

【答案】　⑨电流　⑩电压

四、数字电路的应用

简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试

其步骤一般为：

（1）推导逻辑电路输出函数的逻辑表达式并化简。

推导逻辑电路输出函数的过程一般为由入向出。

首先将逻辑图中各个门的输出都标上字母，然后从输入级开始，逐级推导出各个门的输出函数.

（2）由逻辑表达式建立真值表。

（3）分析真值表,判断逻辑电路的功能。

2。

基本触发器的组成特征及作用

触发器是数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路，其中最简单的一种称为基本触发器,通常由2只或非门（或2只与非门）交叉连接而成。

两与非门基本触发器有四种输入与输出的关系：

（1）当R＝1、S＝0时，

＝0，Q＝1,触发器置1。

S＝0，R＝1，触发器置1，或称置位。

置位的决定条件是S＝0，故称S端为置1端.

（2）当R＝0、S＝1时，

＝1，Q＝0，触发器置0。

R＝0,S＝1时,触发器置0,或称复位.

同理，称R端为置0端或复位端。

由于置0或置1都是触发信号低电平有效，因此，在逻辑符号S端和R端都画有小圆圈。

（3）当R＝S＝1时,触发器状态保持不变。

触发器保持状态时，输入端都加非有效电平（高电平），需要触发翻转时，要求在某一输入端加一负脉冲,例如在S端加负脉冲使触发器置1，该脉冲信号回到高电平后,触发器仍维持1状态不变,相当于把S端某一时刻的电平信号存储起来，这体现了触发器具有记忆功能。

（4）当R＝S＝0时，触发器状态不确定.在此条件下，两个与非门的输出端Q和

全为1触发器的状态不能确定是1还是0，这种情况应当避免，因为R端和S端完成置0、置1都是低电平有效，所以二者不能同时为0.

（2014·

浙江4月选考）如图所示电路，V3工作于开关状态。

当输入X＝0、Y＝1时，以下发光二级管状态中正确的是（　　）

A.V1不发光、V2不发光B。

V1不发光、V2发光

C。

V1发光、V2不发光D.V1发光、V2发光

C　［当X＝0、Y＝1时，或门输出为1,与门输出为0，根据发光二极管的单向导电性，我们得出V1发光、V2不发光。

］

2.（2015·

浙江10月选考）如图所示为楼道照明灯的控制电路。

用A和B分别表示2个单刀双掷开关的状态，“1”表示开关向上，“0”表示开关向下。

用L表示灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯不亮。

关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是（　　）

L

C

D

A　[由电路图，我们可以得知，开关A和开关B只有在全向上或全向下时，灯泡才会亮,所以选A。

]

与非门

或非门

“全高出低，有低出高”,相当于在与门后面再接一只非门

“全低出高，有高出低"

相当于在或门后面再接一只非门

下列关于连续变化量和非连续变化量的描述，正确的是（　　）

A。

室外气温变化是连续变化量，室外湿度变化是非连续变化量

B.人的血压是连续变化量，人的脉搏是非连续变化量

C.室外环境的亮度是连续变化量,海平面的水位高度属于非连续变化量

D.跳高运动员每次跳高高度是连续变化量，不同同学百米速度成绩是非连续变化量

B　[A选项中室外湿度变化是连续变化量，C选项中海平面的水位高度是连续变化量，D选项中跳高运动员的每次跳高高度是非连续变化量.故B选项正确。

此类考题一般要求考生能熟悉各种信号的变化特点，连续信号可以用连续变化的曲线或直线表示，而非连续信号可以用柱状图或数字等表示。

2.下列关于数字电路的描述,错误的是（　　）

A.数字信号用数字电路处理，数字电路中最基本的单元是门电路

B.实现各种逻辑关系的电路称为数字电路，数字电路中,“真”用高电平（“1"

）表示,“假”用低电平（“0"

）表示

C.数字电路的逻辑关系常常用波形图来描述，波形图记录门电路的输入信号或输出信号的电平随时间变化的情况

D.数字电路中“1"

和“0"

是逻辑关系的两种取值,“1”的取值肯定比“0”大

D　［数字电路中“1”和“0”表示电路的两种状态，并不是表示数值大小。

故D选项符合题意。

此类考题需要理解数字信号中“1”和“0”的实际意义,二进制中的“1”和“0”,除了表示高低电平外，还可以表示信号的有和无，命题的真和假等，但不能表示某个信号或信息的数值大小，不能简单地理解为“1”比“0”大或小。

下列逻辑代数计算中，错误的是（　　）

A.A＋（B＋C）＝（A＋B）＋C

B.A·

（B＋C）＝A·

B＋A·

＝A＋B

D.A＋A·

B＝A

C　［A选项或门可以任意组合，B选项与门符合结合律,C选项正确的等式应为

＝

＋

，D选项中，A＋A·

B＝A·

（1＋B），而1＋B＝1，所以A＋A·

B＝A，等式成立。

故C选项符合题意。

此类考题需要掌握基本的逻辑运算规律,如A·

A＝A，A＋A＝A，A＋0＝A,A＋1＝1，有助于解答较复杂的逻辑运算。

4.如图所示为小明设计的路灯自动控制电路,图中R2为光敏电阻，L为被控路灯，V为三极管。

在光线明亮的白天三极管V集电极c处电压值为（　　）

A.0VB.1V

3V左右D。

不确定

C　［本题考查含三极管电路的分析。

白天时,三极管V处于截止状态，因此c极电压基本等于电源电压3V,C项正确.]

5。

如图所示为两个或非门交叉连接构成的基本触发器,关于该触发器的描述中错误的是（　　）

A.触发器是数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路

B。

任何触发器都有两个输入端和两个输出端,正常情况下S为置位端或置1端，R为复位端或置0端，两个输出端总是反相

触发器两个输入端都加触发信号（高电平）时，触发器输出状态与两个输入端都不加触发信号（低电平）相同

D。

输入端无论置1还是置0，当触发信号结束后（S、R都是低电平），基本触发器的状态保持不变，即具有记忆作用

C　［该基本触发器的两个输入端通常不应都加触发信号（高电平），此时不具备记忆功能，故C选项符合题意。

基本触发器的基本作用就是具有记忆功能，基本触发器通常由两只或非门或与非门组成，两个输入端都不加触发信号（低电平）时能保持（记忆）此前触发器的输出状态,即不变,两者输出结果不同。

或非门构成的基本触发器输出和输入关系（功能表）如下表所示。

S　R

Q　

0　0

不变

0　1

1　0

1　1

不使用