252278
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 5.520 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1.200 руб.
Престижные документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 60%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО сейчас!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок")

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

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

библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

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.

Общая информация

Номер материала: 182232

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Табличный процессор MS Excel в профессиональной деятельности учителя математики»
Курс повышения квалификации «Методика преподавания информатики в начальных классах»
Курс повышения квалификации «Современные информационные технологии и их использование в работе преподавателей. Системы автоматизированного проектирования одежды и организация технологического процесса»
Курс повышения квалификации «Основы создания интерактивного урока: от презентации до видеоурока»
Курс повышения квалификации «Внедрение системы компьютерной математики в процесс обучения математике в старших классах в рамках реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «Облачные технологии в образовании»
Курс «Фирменный стиль» (Corel Draw, Photoshop)
Курс «Оператор персонального компьютера»
Курс «1С: Предприятие 7.7»
Курс «3D Studio MAX»
Курс повышения квалификации «Сетевые и дистанционные (электронные) формы обучения в условиях реализации ФГОС по ТОП-50»
Курс профессиональной переподготовки «Информационные технологии в профессиональной деятельности: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Специфика преподавания информатики в начальных классах с учетом ФГОС НОО»
Курс профессиональной переподготовки «Управление в сфере информационных технологий в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Оставьте свой комментарий
Для того чтобы задавать вопросы нужно авторизироватся.
Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.