Логические элементы персонального компьютера

Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
УРОК №3
Раздел. Основы логики и логические основы компьютера : 6ч.
ТЕМА: Логические основы компьютера (2 часа)
ЦЕЛИ:
 Способствовать формированию навыков формально- логического
мышления, умению рассуждать и делать выводы.
 Способствовать пониманию, как и из каких элементов
конструируется персональный компьютер.
 Создать условия формирования знаний и навыков в составлении по
логическому выражению логических схем и таблиц прохождения
сигнала.
 Способствовать формированию информационной культуры и
потребности в приобретении знаний.
 Способствовать привитию навыков самостоятельности в работе.
ЗАДАЧИ УРОКА:
Образовательная
Ознакомить учащихся с базовыми схемами: логическими
элементами: «И», «ИЛИ», «НЕ». Ознакомить с приемами
прохождения сигналов через логические элементы.
Развивающая
Развивать умение и навыки составление схем по логическому
выражению и, наоборот, по схеме составить логическое
выражение.
Воспитательная
Воспитание интереса к предмету информатика, стремление
самому понять и разобраться в схеме.
План урока
1. Организационный момент – 3 мин
2. Объяснение темы « Основные логические элементы», используя,
презентацию «Логические элементы» – 15 мин.
a. Объяснить и схему логического элемента «И» и показать
таблицу прохождения сигналов
b. Объяснить схему логического элемента «ИЛИ» и показать
таблицу прохождения сигналов
c. Объяснить и показать схему логического элемента «НЕ» и
показать таблицу прохождения сигналов.
d. Объяснить схему логического элемента «Импликации» и
показать таблицу прохождения сигналов.
3. Работа с программой в среде VB «Логика. Элементы логики» 10мин
4. Задания. Составить таблицы прохождения сигналов по схемам. –
17 мин.
1
Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
5. Задание. Построение логических схем по логическому
выражению. Примеры. – 13мин
6. Самостоятельная работа – 20 мин
7. Выдача дом задания - 2
Материальная база
1. Программа, выполненная в среде Power Point.
«Логические элементы».
2. Программа, выполненная в среде Visual Basic,
«Логика. Элементы логики».
3. Самостоятельная работа
Литература:


В. Галеев «Информатика XXI»
Н. Угринович «Информатика и
информационные технологии» , I , и II часть.
 Газета «Информатика» №18, 1997 год
 Журнал «Инфо» №2, 1998 г.
 Журнал «Инфо» №4, 2002 г.
Домашнее задание:
По логическому выражению :F= (A v B)& не С. Составить логическую схему
и таблицу прохождения сигналов.
Ход урока
1. Организационный момент
У ч и т е л ь : Запишите тему урока «Логические основы компьютера».
Вспомним правила алгебры логики, приведем примеры сложного
логического высказывания.
Вопрос :
1. Формула логического умножения?
2. Формула логического сложения?
3. Формула логического отрицания?
Алгебра логике нашла применение в алгебре релейных схем.
Современные компьютеры не обходятся без логических элементов.
2. Объяснение новой темы
У ч и т е л ь : : Базовые логические элементы реализуют три основные
логические операции:
 Логический элемент «И»
2
Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
 Логический элемент «ИЛИ»
 Логический элемент «НЕ»
Поскольку любая логическая ситуация может быть представлена в виде
комбинации трех простых базовых элементах, любое устройство компьютера
производящее обработку или хранение информации может быть собрано из
трех базовых элементов.
Логические элементы оперируют с сигналами, импульсами. Есть импульс логический смысл сигнала - 1, нет импульса – 0.
На входы поступают сигналы – значения аргументов, на выходе появляется
сигнал – значение функции.
Преобразование сигнала задается таблицей истинности, соответствующей
функции
Запишем в тетрадь Логический элемент «И»
A
&
F
B
Рисунок 1
A
0
1
0
1
B F=A&B
0
0
0
0
1
0
1
1
Логического элемента имеет два входа и один выход. На выходе сигнал
получается согласно таблицы истинности. &-знак амперсанд.
У ч и т е л ь : Запишем в тетрадь. Логический элемент «ИЛИ»
A
1
F
B
Рисунок 2
A
0
1
0
1
B F=A&B
0
0
0
1
1
1
1
1
3
Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
На входы А и В логического элемента подаются два сигнала (00, 10,01,11).
На выходе получается сигнал 0 или 1, в соответствии с таблицей
истинности.
У ч и т е л ь : Запишем в тетрадь. Логический элемент «НЕ». ( инвертор)
1
А
F
Рисунок 3
A F=notA
0
1
1
0
Элемент имеет один вход и один выход. На выходе сигнал 0 или 1 в
соответствии с таблицей истинности.
3. Работа с программой в среде VB «Логика. Элементы
логики» - 10мин
У ч и т е л ь : Запустим программное приложение, расположенное на рабочем
столе «Логические элементы». Вы должны сделать конспект: зарисовать
схемы и таблицы истинности базовых элементов.
4. Задание. Составить таблицу прохождения сигналов по
заданной логической схеме.
5.
У ч и т е л ь : Задание 1. По данной логической схеме составим составное
выражение и таблицу прохождения сигналов. Схема логического элемента
импликация.
вх1
1
1
вых
вх2
4
Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
Рисунок 4
Запишем значения на выходах элементов:
1. неА
2. неА v B
Получим выражение логической функции: F= неА v B.
Таблица истинности содержит:
1. Количество столбцов равно сумме переменных плюс количеству
логических знаков.
2. количество строк равно: 22 =4
№
1
2
3
4
А
0
1
0
1
В неА неА v B
0 1
1
0 0
0
1 1
1
1 0
1
Задание 2: Составить логическое выражение и таблицу прохождения
сигналов по рисунку 5
A
A&B
&
1
B
Не(A&B)
&
F=(AvB)& не(A&B)
1
AvB
Рисунок 5
ОТВЕТ: Логическое выражение F=(AvB)& не(A&B) и таблица истинности
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
AvB
0
1
1
1
A&B
0
0
0
1
Не(A&B)
1
1
1
0
F
0
1
1
0
5. Задание. Построение логических схем по логическому
выражению.
Задание 3: Построить логическую схему по логическому выражению:
F = (неA & неB)&(CvD)
5
Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
Решение: рис.6
А
неА
1
В
&
(неА & неВ)
неВ
1
&
С
D
F
(C v D)
1
Рисунок 6
Задание 5: Построить логическую схему по логическому выражению:
F= D &(A & B &C v неB &не C)
Ответ: рис 8
A
B
C
&
3
3
1
1
1
&
1
5
4
&
2
6 F
D
Рисунок 7
Решение: Запишем значения на промежуточных выходах:
1.not B
2.not C
3. A &B
4.not B & not C
5.A&B&C v not B& not C
6. D &(A & B &C v неB &не C)
6. Выдача дом задания
Составить релейную схему и таблицу прохождения сигналов, для
выражения F=A&(BvC)
6
Г. Заинск, сош№7, Семенова Зинаида Сергеевна
7. Самостоятельная работа
1. По релейной схеме составить логическое выражение
A
B
1
&
F
C
5.Задание 4: F=A & B v неA &C
Решение: рис 7
&
B
A
неX1
A
F1
1
неХ1
C
A&B
&
не A&C
Рисунок 8
7