Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Информатика / Конспекты / Урок по информатике и ИКТ по теме «ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ» 10 класс (профильный уровень)
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Урок по информатике и ИКТ по теме «ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ» 10 класс (профильный уровень)

библиотека
материалов

Урок по информатике и ИКТ

10 класс (профильный уровень)

ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ

Технология Сотрудничества

Цель урока: знакомство с логическими основами построения ЭВМ.

Задачи урока:

образовательная – сформировать представление о базовых логических элементах, объяснять работу основных логических элементов, научиться по структурной формуле строить функциональную схему и по функциональной схеме выписывать структурную формулу, составлять таблицу истинности для функциональной схеме.

развивающие развитие логического и комбинационного мышления, памяти, внимательности, формирование элементов графической культуры;

воспитательные – воспитание познавательного интереса учащихся, умения слушать, аккуратности в работе, трудолюбия.

Тип урока: комбинированный урок.

Формы работы: фронтальная.

Учащиеся должны знать:

  • роль математической логики в создании ЭВМ;

  • основные базовые элементы логических схем;

  • правила составления логических схем.

Учащиеся должны уметь:

  • составлять электрические и логические схемы.

  • составлять логические выражения по функциональным схемам

Наглядность и оборудование:

  • компьютеры;

  • мультимедийный проектор;

  • презентация, подготовленная в MS PowerPoint (файл Логические основы ПК.ppt);

  • опорный конспект;

  • учебники Угриновича Н.Д. для 10-11 кл. (У. п.3.7.1), Шауцуковой Л.З. (Ш. п.5.3. – 5.6.).


ПЛАН УРОКА.

1. Актуализация опорных знаний (6 минут).

2. Изучение новой темы (10 минут).

3. Решение задач (20 минут)

3. Подведение итогов урока. Домашнее задание (4 минуты).

ХОД УРОКА

  1. Актуализация опорных знаний.

Беседа.

    1. Как представляется информация в ЭВМ?

    2. Почему двоичная система является необходимой для ЭВМ?

    3. Назовите основные устройства компьютера.

    4. Назначение основных устройств ЭВМ.

    5. Что такое программный принцип управления ЭВМ?

    6. Как работает компьютер? (Рассказ по схеме (файл Логические основы ПК.ppt слайд №4)).

II. Объяснение новой темы (использовать программу INFO для объяснения нового материала, файл Логические основы ПК.ppt)

Вопросы для рассмотрения темы.

      1. Логические основы построения ЭВМ.

      2. Структурные формулы и функциональные схемы.


ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ.

В основе обработки компьютером информации лежит алгебра логики, разработанная Дж. Булем. Было доказано, что все электронные схемы ЭВМ могут быть реализованы с помощью логических элементов И, ИЛИ, НЕ.

Элемент НЕ


hello_html_7e4de723.gif


A

hello_html_m178f9b67.gif

0

1

1

0


hello_html_m1a6ce26e.gifhello_html_309b27f1.gif

hello_html_m3dbbca32.gifhello_html_m676bd3c3.gif


A

hello_html_m178f9b67.gif

1






При подаче на вход схемы сигнала низкого уровня (0) транзистор будет заперт, т.е. ток через него проходить не будет, и на выходе будет сигнал высокого уровня (1). Если же на вход схемы подать сигнал высокого уровня (1), то транзистор “откроется”, начнет пропускать электрический ток. На выходе за счет падения напряжения установится напряжение низкого уровня. Т.о., схема преобразует сигналы одного уровня в другой, выполняя логическую функцию.




Элемент ИЛИ





hello_html_m66118006.gif







А

В

С

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Функция “ИЛИ” - логическое сложение (дизъюнкция), ее результат равен 1, если хотя бы 1 из аргументов равен 1.

Здесь транзисторы включены параллельно друг другу. Если оба закрыты, то их общее сопротивление велико и на выходе будет сигнал низкого уровня (логический “0”). Достаточно подать сигнал высокого уровня (“1”) на один из транзисторов, как схема начнет пропускать ток, и на сопротивлении нагрузки установится также сигнал высокого уровня (логическая “1”).

hello_html_1a5156a7.gif

Элемент И


A

B

C

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1


Если на входы Вх1 и Вх2 поданы сигналы низкого уровня (логические “0”), то оба транзистора закрыты, ток через них не проходит, выходное напряжение на Rн близко к нулю.

Пусть на один из входов подано высокое напряжение (“1”). Тогда соответствующий транзистор откроется, однако другой останется закрытым, и ток через транзисторы и сопротивление проходить не будет. Следовательно, при подаче напряжения высокого уровня лишь на один из транзисторов схема не переключается и на выходе остается напряжение низкого уровня.

И лишь при одновременной подаче на входы сигналов высокого уровня (“1”) на выходе мы также получим сигнал высокого уровня.


СТРУКТУРНЫЕ ФОРМУЛЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ.

Схемы, изображенные на рис.1 и рис. 2 называются функциональными. Анализируя функциональную схему, можно понять, как работает логическое устройство, т.е. дать ответ на вопрос: какую функцию она выполняет.

hello_html_953b38c.gif














Р

hello_html_m39d180e7.gif

ис.1 Рис.2


Схема 1 Схема 2


A

B

C

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1



A

B

C

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1






рис.2






Не менее важной формой описания логических устройств является структурная формула. Покажем на примере как выписывают формулу по заданной функциональной схеме.

hello_html_6b09c56.gif

Элемент «НЕ» осуществляет логическое отрицание, следовательно на выходе этого элемента hello_html_58b00845.gif. Элемент “И” осуществляет логическое умножение значений hello_html_58b00845.gif и В. Над результатом в элементе “НЕ” осуществляется операция отрицания, т.е. вычисляется значение выражения: hello_html_m321c2037.gif

Формула hello_html_f14dff7.gif и есть структурная формула логического устройства.

Выпишем формулу для схемы, изображенной на рисунке 1.

hello_html_4f80824.gif


III. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

Задание 1. Для функциональной схемы выписать соответствующую структурную формулу и построить таблицу работы.



hello_html_a63d7bc.gif















hello_html_a69b914.gif

A

B

C


0

0

0


0

0

1


0

1

0


0

1

1


1

0

0


1

0

1


1

1

0


1

1

1




hello_html_16ddd4ef.gif



A

B

Y1

0

0


0

1


1

0


1

1



hello_html_64d4b4b9.gif

г)

C

D

Y2

0

0


0

1


1

0


1

1


hello_html_m3f16ab51.gif

A

B

Y3

0

0


0

1


1

0


1

1





Ответы для задания №1.

Б) hello_html_6df625a8.gif

A

B

C

X2

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0



В)

hello_html_m1645737b.gif

A

B

C

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1


Г)

hello_html_meecca13.gif

A

B

C

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Д)

hello_html_7ebe9c7.gif

A

B

C

0

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0




Задание 2. Для каждой cтруктурной формулы построить функциональную схему:

А) hello_html_bccb03f.gif б) hello_html_m1932d826.gif

IV. Подведение итогов

Д.з.

1) У. п.3.7.1, Ш.5.3-5.6

2) Выучить конспект.

3) Выписать структурную формулу, описывающую состояние логической схемы. Составить таблицу истинности для функциональной схемы:


hello_html_m542c1f16.gif









4) Упростить логическую функцию hello_html_m354bf83.gifи построить функциональную схему.











9


Краткое описание документа:

Урок по информатике и ИКТ по теме

«ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ»

 10 класс (профильный уровень)

Цель урока:  знакомство с логическими основами построения ЭВМ.

 

Математическая логика с развитием ВТ оказалась в тесной взаимосвязи с вопросами конструирования и программирования вычислительной техники. Алгебра логики нашла широкое применение первоначально при разработке релейно-контактных схем. Первым фундаментальным исследованием, обратившим внимание инженеров, занимавшихся проектированием ЭВМ, невозможность анализа электрических цепей с помощью булевой алгебры была опубликована в декабре 1938 года статья американца Клода Шеннона «Символический анализ релейно-контактных схем». После этой статьи проектирование ЭВМ не обходилось без применения булевой алгебры.

Автор
Дата добавления 10.12.2014
Раздел Информатика
Подраздел Конспекты
Просмотров406
Номер материала 182232
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх