專利名稱：證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種 證明邏輯代數(shù)常用公式的教學儀器，具體是指一種用于證明數(shù)字電路領(lǐng)域中的邏輯代數(shù)常用公式
A(A+ B) = AB的電路演示裝置。
背景技術(shù)：
在數(shù)字電路的教學中，由于初學者第一次面對數(shù)字電路領(lǐng)域的邏輯關(guān)系時，經(jīng)常會出現(xiàn)理解上的困難，所以，邏輯代數(shù)常用公式的教學經(jīng)常不夠直觀，并不能給學生們帶來足夠的理解上的幫助，起不到應有的教學效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種證明邏輯代數(shù)常用公式AiA+ B) = AB的演示裝
置，利用視覺化的圖形思維方式設計，能有效加強初學者在面對數(shù)字電路中的常用邏輯問題時的理解能力，從而有效促進教學效果。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，用于證明邏輯代數(shù)常用公式
Α($+ B) = AB成立，即在一個與或表達式A(Α+ B)中，包含一個乘積項Α，若A的非
與其它變量B的或A+ B組成另一個乘積項，則在另一個乘積項$+ B中，乘積項A的
非:S是多余的；所述演示裝置包含
通過并聯(lián)連接的第一演示電路和第二演示電路，以及與所述并聯(lián)后的第一演示電路和第二演示電路通過串聯(lián)連接的電源；
所述第一演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式Αζ + B) = AB中的與或表達式的A(A+ B)邏輯組合；
所述第二演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式AtS+ B) = AB中的與或表達
式AB的邏輯組合。所述的第一演示電路包含
由第二開關(guān)和第三開關(guān)相互并聯(lián)組成的第一支路；
第一開關(guān)，所述的第一開關(guān)與所述的第一支路串聯(lián)連接；以及，
第一發(fā)光二極管，所述的第一發(fā)光二極管與所述串聯(lián)連接后的第一支路和第一開關(guān)通過串聯(lián)連接。
所述的第一演不電路還包含第一上拉電阻，所述的第一上拉電阻與第一發(fā)光二極管通過串聯(lián)連接。所述的第二演示電路包含相互串聯(lián)連接的第四開關(guān)、第五開關(guān)和第二發(fā)光二極管。所述的第二演示電路還包含第二上拉電阻，所述的第二上拉電阻與第二發(fā)光二極管通過串聯(lián)連接。所述的第一開關(guān)、第二開關(guān)和第四開關(guān)為一組聯(lián)動開關(guān)；
所述第一開關(guān)和第四開關(guān)保持通斷狀態(tài)一致，其連通和斷開狀態(tài)分別代表邏輯代數(shù)常
用公式Α(Α+ B) 二 AB中變量A的邏輯；
所述第二開關(guān)與第一開關(guān)、第四開關(guān)保持通斷狀態(tài)相反，其連通和斷開狀態(tài)分別表示邏輯代數(shù)常用公式Α(5+ B) = AB中變量的邏輯。所述的第三開關(guān)和第五開關(guān)為一組聯(lián)動開關(guān)；所述的第三開關(guān)和第五開關(guān)保持通斷狀態(tài)一致，其連通和斷開狀態(tài)分別代表邏輯代數(shù)常用公式中B) 二 AB變量B的邏輯。所述的第一發(fā)光二極管的點亮或熄滅表示所述第一演示電路的導通或斷開狀態(tài)，即代表邏輯代數(shù)常用公式A(S+ B) = AB中表達式A(A+ B)的邏輯。所述的第二發(fā)光二極管的點亮或熄滅表示所述第二演示電路的導通或斷開狀態(tài)，即代表邏輯代數(shù)常用公式A(A_f B) = AB中表達式AB的邏輯。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
利用視覺化的圖形思維方式設計，能有效加強初學者在面對數(shù)字電路中的常用邏輯問題時的理解能力，從而有效促進教學效果。


圖I為本發(fā)明一種證明邏輯代數(shù)常用公式ΑζΑ+B)_= AB的演示裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。如圖ι所示，其為本發(fā)明所提供的證明邏輯代數(shù)常用公式Α( +B)= AB的演示裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該需要證明的邏輯代數(shù)常用公式可文字敘述成在一個與或表
達式Α(Α+ B)中,包含一個乘積項Α,若A的非j *7其它變量B的或A+ B組成另一個乘積項，則在另一個乘積項瓦+B中，乘積項A的非瓦是多余的。所述演示裝置包含通過并聯(lián)連接的第一演示電路和第二演示電路，以及與所述并聯(lián)后的第一演示電路和第二演示電路通過串聯(lián)連接的電源；在本實施例中，電源選用5V的電池組。其中，第一演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式ΑζΑ+B) = AB中的與或表達式的A(瓦+ B)邏輯組合；第二演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式Α(Α+ B) 二 AB中的與或表達式AB的邏輯組合。如圖I所示，第一演示電路包含第一開關(guān)Α-1-1、第二開關(guān)Α-1-2、第三開關(guān)Β-1-1以及第一發(fā)光二極管P-I。其中，第二開關(guān)Α-1-2和第三開關(guān)Β-1-1相互并聯(lián)組成第一支路；第一開關(guān)Α-1-1與第一支路串聯(lián)連接；第一發(fā)光二極管P-I與所述串聯(lián)連接后的第一支路和第一開關(guān)Α-1-1通過串聯(lián)連接。如圖I所不,第一演不電路還包含第一上拉電阻R-1，該第一上拉電阻R-I與第一發(fā)光二極管P-ι通過串聯(lián)連接。在本實施例中，第一上拉電阻R-I選用阻值為150Ω的電阻。 第二演示電路包含相互串聯(lián)連接的第四開關(guān)Α-2-1、第五開關(guān)Β-2-1和第二發(fā)光二極管Ρ-2。其中，第二演示電路還包含第二上拉電阻R-2，所述的第二上拉電阻R-2與第二發(fā)光二極管Ρ-2通過串聯(lián)連接。在本實施例中，第二上拉電阻R-2選用阻值為150Ω的電阻。在上述所描述的演示裝置中，第一開關(guān)Α-1-1、第二開關(guān)Α-1-2和第四開關(guān)Α-2-1為一組聯(lián)動開關(guān)。其中，第一開關(guān)Α-1-1和第四開關(guān)Α-2-1保持通斷狀態(tài)一致，即兩者要么同時閉合，要么同時斷開；第二開關(guān)Α-1-2與第一開關(guān)Α-1-1、第四開關(guān)Α-2-1保持通斷狀態(tài)相反，即當?shù)谝婚_關(guān)Α-1-1與第四開關(guān)Α-2-1閉合時，第二開關(guān)Α-1-2斷開，當?shù)谝婚_關(guān)Α-1-1與第四開關(guān)Α-2-1斷開時，第二開關(guān)Α-1-2閉合。在上述所描述的演示裝置中，第三開關(guān)Β-1-1和第五開關(guān)Β-2-1為一組聯(lián)動開關(guān)。其中，第三開關(guān)Β-1-1和第五開關(guān)Β-2-1保持通斷狀態(tài)一致，即兩者要么同時閉合，要么同時斷開。本發(fā)明所提供的證明邏輯代數(shù)常用公式Α(Α+Bi二 AB的演示裝置，利用五
個單向開關(guān)分別代表需證明的邏輯代數(shù)常用公式Α( + B)-AB中的變量，通過采用開關(guān)的閉合與斷開分別表示數(shù)字電路中的邏輯值“I”和“O”。其中，第一開關(guān)A-1-i和第四開關(guān)Α-2-1代表公式中變量A的邏輯，第二開關(guān)Α-1-2則表示公式中變量瓦的邏輯，而第三開關(guān)Β-1-1和第五開關(guān)Β-2-1則表示公式中變量B的邏輯。進一步，在本發(fā)明所提供的證明邏輯代數(shù)常用公式ΑζΑ+B) 二 AB的演示裝
置中，通過串聯(lián)連接電路實現(xiàn)數(shù)字電路中的“與”操作，即在串聯(lián)電路中的單向開關(guān)必須全部導通時，該串聯(lián)電路才能實現(xiàn)導通；同時通過并聯(lián)連接電路實現(xiàn)數(shù)字電路中的“或”操作，即在并聯(lián)電路中，只需其中一條并聯(lián)支路上的單向開關(guān)全部導通，則該并聯(lián)電路即可實現(xiàn)導通。其中，第一演示電路中的由第二開關(guān)Α-1-2和第三開關(guān)Β-1-1相互并聯(lián)組成的第一支路，則代表了公式Α( + B) = AB中的1+ β的邏輯，則第一演示電路即代表了A(A+ B)的邏輯；同樣，相互串聯(lián)的第四開關(guān)A-2-1和第五開關(guān)Β-2-1則代表了 AB的邏
輯。因此，串聯(lián)在第一演示電路中的第一發(fā)光二極管P-I的點亮或熄滅表示所述第一演示
電路的導通或斷開狀態(tài)，即代表邏輯代數(shù)常用公式中Α . - - B)的邏輯為“I”或“O”;串聯(lián)
在第二演示電路中的第二發(fā)光二極管Ρ-2的點亮或熄滅表示所述第二演示電路的導通或斷開狀態(tài)，即代表邏輯代數(shù)常用公式中AB的邏輯值為“I”或“O”。將上述演示裝置的電路連接完畢之后，無需進行任何調(diào)試，即可直接進行演示來
證明邏輯代數(shù)公式Α(Α+ B) = AB的成立與否。只需將代表 變量Α、五、Β邏輯的五個單
向開關(guān)按照二進制編碼取值的所有不同組合撥動一遍，同時觀察兩個演示電路中的兩個發(fā)光二極管P-I和Ρ-2的點亮與熄滅的狀態(tài)是否保持一致，如果始終一致，則證明邏輯代數(shù)公
式 Α(Α+ B) = AB 成立。即當變量Α、B均取值“I”時，將代表變量A邏輯的第一開關(guān)Α-1-1和第四開關(guān)Α-2-1均撥至導通狀態(tài)，將代表變量瓦邏輯的第二開關(guān)Α-1-2撥至斷開狀態(tài)，將代表變量B邏輯的第三開關(guān)Β-1-1和第五開關(guān)Β-2-1均撥至導通狀態(tài)，此時發(fā)現(xiàn)第一和第二演示電路中的兩個發(fā)光二極管P-I和Ρ-2均點亮。隨后再依次驗證變量Α、Β和i的其他各種取值情況，會發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管P-I和P-2的點亮或熄滅狀態(tài)自始自終保持一致，從而即可證明得到
邏輯代數(shù)公式A+ B) - AB成立。本發(fā)明所提供的證明邏輯代數(shù)公式ACA+B)= AB的演示裝置，其所具有的
潛在的強有力的內(nèi)涵功能在于直接在電路圖中就可以很容易看出，在與第二演示電路進行比較時，第一演示電路中的第二開關(guān)A-1-2是完全多余的，從而能夠通過在電路圖結(jié)構(gòu)
上的直觀感受就能明顯得到邏輯代數(shù)常用公式B) = AB是成立的。綜上所述，本發(fā)明一種證明邏輯代數(shù)常用公式B) = AB的演示裝置，利
用視覺化的圖形思維方式設計，能有效加強初學者在面對數(shù)字電路中的常用邏輯問題時的理解能力，從而有效促進教學效果。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，用于證明邏輯代數(shù)常用公式Α(1+ B) = AB成立，即在一個與或表達式A (Α+ B)中，包含一個乘積項Α,若人的非A與其它變量Β的或S+ B組成另一個乘積項，則在另一個乘積項瓦+ B中，乘積項A的非:ξ是多余的；其特征在于，所述演示裝置包含 通過并聯(lián)連接的第一演示電路和第二演示電路，以及與所述并聯(lián)后的第一演示電路和第二演示電路通過串聯(lián)連接的電源； 所述第一演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式Αζ + B) = AB中的與或表達式的Α(Α+ B)邏輯組合； 所述第二演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式B) = AB中的與或表達式AB的邏輯組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第一演示電路包含 由第二開關(guān)(A-i-2)和第三開關(guān)(Β-1-1)相互并聯(lián)組成的第一支路； 第一開關(guān)(Α-1-1 )，所述的第一開關(guān)(Α-1-1)與所述的第一支路串聯(lián)連接；以及， 第一發(fā)光二極管(Ρ-1)，所述的第一發(fā)光二極管(P-I)與所述串聯(lián)連接后的第一支路和第一開關(guān)(Α-1-1)通過串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第一演不電路還包含第一上拉電阻(R-1)，所述的第一上拉電阻(R-I)與第一發(fā)光二極管(P-I)通過串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第二演示電路包含相互串聯(lián)連接的第四開關(guān)(Α-2-1)、第五開關(guān)(Β-2-1)和第二發(fā)光二極管(Ρ-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第二演示電路還包含第二上拉電阻(R-2)，所述的第二上拉電阻(R-2)與第二發(fā)光二極管(Ρ-2)通過串聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第一開關(guān)(Α-1-1)、第二開關(guān)(Α-1-2)和第四開關(guān)(Α-2-1)為一組聯(lián)動開關(guān)；所述第一開關(guān)(Α-1-1)和第四開關(guān)(Α-2-1)保持通斷狀態(tài)一致，其連通和斷開狀態(tài)分別代表邏輯代數(shù)常用公式B) = AB中變量A的邏輯； 所述第二開關(guān)(Α-1-2)與第一開關(guān)(Α-1-1)、第四開關(guān)(Α-2-1)保持通斷狀態(tài)相反，其連通和斷開狀態(tài)分別表示邏輯代數(shù)常用公式Α(Σ+ B) = AB中變量的邏輯。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第三開關(guān)(Β-1-1)和第五開關(guān)(Β-2-1)為一組聯(lián)動開關(guān)；所述的第三開關(guān)(Β-1-1)和第五開關(guān)(Β-2-1)保持通斷狀態(tài)一致，其連通和斷開狀態(tài)分別代表邏輯代數(shù)常用公式中Α(Α+ B) = AB變量B的邏輯。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第一發(fā)光二極管(P-I)的點亮或熄滅表示所述第一演示電路的導通或斷開狀態(tài)，即代表邏輯代數(shù)常用公式AtS+ B) = AB中表達式A(S+ B)的邏輯。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，其特征在于，所述的第二發(fā)光二極管(P-2)的點亮或熄滅表示所述第二演示電路的導通或斷開狀態(tài)，即代表邏輯代數(shù)常用公式Α(； + B) = AB中表達式AB的邏輯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種證明邏輯代數(shù)常用公式的演示裝置，用于證明邏輯代數(shù)常用公式成立，即在一個與或表達式中，包含一個乘積項A，若A的非與其它變量B的或組成另一個乘積項，則在另一個乘積項中，乘積項A的非是多余的；所述演示裝置包含通過并聯(lián)連接的第一演示電路和第二演示電路，以及與并聯(lián)后的第一演示電路和第二演示電路通過串聯(lián)連接的電源；第一演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式中的與或表達式的邏輯組合；第二演示電路表示需證明的邏輯代數(shù)常用公式中的與或表達式的邏輯組合。本發(fā)明利用視覺化的圖形思維方式設計，能有效加強初學者在面對數(shù)字電路中的常用邏輯問題時的理解能力，從而有效促進教學效果。
文檔編號G09B23/02GK102779446SQ20121019670
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者談進 申請人:上海第二工業(yè)大學