Конспект урока "Логические основы устройства компьютера. Базовые логические элементы" 10 класс


Урок информатики и ИКТ.
Тема:
Логические основы устройства компьютера. Базовые логические элементы.
Цель урока: сформировать представление о логических элементах, познакомить со
схематическим способом представления логических выражений, научить решать
задачи с использованием логических схем.
развивать логическое мышление;
воспитывать трудолюбие, бережное отношение к своему здоровью.
Ход урока:
I. Организационный момент. Сообщение целей урока.
II. Фронтальный опрос
1.Что изучает алгебра логики?
2.какие формы мышления вы знаете?
3.Назовите базовые логические операции.
4.Что значит – проверить равносильность логических выражений?
III. Проверка знаний учащихся тестированием.
3 уч-ся работают в тесте on-line на сайте по адресу: http://gplinform.ucoz.ru/tests/
тест Логика1.
2 уч-ся работают с тестами, созданными в программе Excel.
IV. Изучение новой темы (сопровождается презентацией)
Средством обработки двоичных сигналов в компьютере являются логические
элементы (вентили). Оказывается, что для реализации любых логических операций
достаточно элементов трёх типов элементов, реализующих три основные
логические операции: И, ИЛИ, НЕ. (слайд 2)
Логические элементы (вентили)–
это электронные схемы с одним или несколькими входами и одним выходом, через
которые проходят электрические сигналы, представляющие цифры 0 и 1. Одни схемы
подходят для осуществления арифметических операций, а на основе других строят
различную память ЭВМ. (слайд 3)
Простейшим логическим элементом является элемент НЕ (инвертор).
Этот элемент имеет один вход и один выход. (слайд 4)
Второй основной элемент реализует логическую функцию И.
Это элемент И или конъюнктор. (слайд 5)
Третий основной элемент реализует логическую функцию ИЛИ.
Это элемент ИЛИ или дизъюнктор. (слайд 6)
Представьте самостоятельно таблицу истинности для каждого элемента.
Разбор работы логической схемы созданной в программе Excel. Как можно упростить эту
схему?
Составьте таблицу истинности для логической схемы (слайд 7)
А
В
неА
неВ
неА и В
F=неВ и (А или (неА и В))
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
Самостоятельная работа учащихся по вариантам: составить логическое выражение по
логической схеме и изобразить логическую схему по логическому выражению. (слайд 8)
(ответы слайд 9.10)
Основные логические устройства в компьютере это полусумматоры, сумматоры и
триггеры. Прошу подготовить сообщение по этим темам. Найти материал в интернете.
(2уч-ся)
3уч-ся выполняют задания в таблице Excel. В электронной таблице создать схемы для
базовых логических элементов.
Слушаются сообщения учащихся (слайд 11, 12)
Арифметико-логическое устройство процессора (АЛУ) содержит в своем составе такие
элементы как сумматоры. Они позволяют складывать двоичные числа.
Сложение в пределах одного разряда (без учета возможной пришедшей единицы из
младшего разряда) можно реализовать схемой, которая называется полусумматором. У
полусумматора два входа (для слагаемых) и два выхода (для суммы и переноса).
В отличие от полусумматора сумматор учитывает перенос из предыдущего разряда,
поэтому имеет не два, а три входа.
И
ИЛИ
НЕ
И
P = AB
S=(AB)(AB)
A
Логическая схема полусумматора
Устройством, способным запоминать, хранить и позволяющим считывать информацию,
является триггер .Например RS-триггер. Регистры процессора состоят из ячеек, которые
технически реализуются с помощью триггера.
RS-триггер «запоминает», на какой его вход подавался сигнал, соответствующий единице,
в последний раз. Если сигнал был подан на S-вход, то триггер на выходе постоянно
«сообщает», что хранит единицу. Если сигнал, соответствующий единице, подан на R-
вход, то триггер на выходе имеет 0.
Вход S (set) отвечает за установку триггера в 1, а вход R (reset) – за установку триггера в 0.
Ситуация, при которой на оба входа подаются единичные сигналы, недопустима.
ИЛИ
ИЛИ
НЕ
НЕ
Q
1
1
1
R
S(1)
Работа с программой на ПК на логическое мышление по закреплению знаний учащихся по
теме.
Домашнее задание: выучить о базовых логических элементах, индивидуальные задания
на карточках: составить таблицу истинности по предложенной логической схеме.
Итоги урока: Что нового вы узнали на сегодняшнем уроке?
Какой вид работы на сегодняшнем уроке вам понравился больше всего? Чем?
Какие затруднения вы испытали при изучении данной темы?