Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Функциональные схемы логических устройств"

Конспект урока по информатике на тему: «Функциональные схемы
логических устройств».
Цели урока: вспомнить с обучающимися основные логические операции,
познакомить обучающих с понятием логические элементы; познакомить с
функциональными схемами основных логических элементов.
Задачи урока:
1. образовательные – сформировать представление о базовых логических
элементах, научиться строить функциональную схему для логических
функций с помощью основных базовых логических элементов; научиться
составлять таблицу истинности для функциональной схемы.
2. развивающие – стимулировать познавательную активность учащихся;
развитие познавательных интересов, логического мышления,
интеллектуальных и творческих способностей.
3. воспитательные – развитие интереса к предмету, формирование
общекультурных компетентностей обучающихся, воспитание трудолюбия,
самостоятельности, внимания и взаимопомощи.
Тип урока: комбинированный урок.
Форма организации познавательной деятельности: групповая работа,
индивидуальная.
Продолжительность урока: 1 урок (40 минут).
Требования к знаниям и умениям:
Учащиеся должны знать:
- основные понятия формальной логики;
- структуру построения таблиц истинности для основных логических
операций;
- законы алгебры логики (формулы).
Учащиеся должны уметь:
- строить таблицы истинности для логических выражений;
- строить таблицы истинности по формулам.
Оборудование, программное обеспечение, дидактические материалы:
1. Компьютерный класс, проектор, экран.
2. Презентация «Функциональные схемы логических устройств».
3. Рабочая тетрадь.
4. Карточки с заданиями.
План урока.
1. Организационный момент - 2 мин.
2. Актуализация раннее изученного материала - 5 мин.
3. Изучение нового материала - 15 мин.
4. Закрепление нового материала - 15 мин.
5. Выводы по уроку, задание на дом - 3 мин.
Ход урока
1. Организационный момент.
Приветствие учащихся. Положительный, эмоциональный настрой
учащихся на работу. Отметить отсутствующих.
2. Актуализация раннее изученного материала.
Фронтальный опрос: Какие основные логические операции вы знаете?
(Ответ: логическое сложение - дизъюнкция, логическое умножение -
конъюнкция, логическое отрицание - инверсия, логическое следование -
импликация, логическое равенство – эквивалентность).
Что определяет таблица истинности? (Ответ: Таблица истинности
определяет значение сложного высказывания при всех возможных значениях
простых высказываний).
Работа с карточками: У вас на столе лежит карточка. Ваша задача
написать в ответе обозначения логической операции и с помощью чего она
образуется? (ответ должен содержать цифры и буквы, записанные после
римских цифр, обозначающие название логической операции, которые даны в
карточке).
НАЗВАНИЕ
ЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ
ОБОЗНАЧЕНИЕ
ЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ
ЛОГИЧЕСКАЯ
ОПЕРАЦИЯ ОБРАЗУЕТСЯ
С ПОМОЩЬЮ
I. Дизъюнкция
II. Конъюнкция
III. Инверсия
IV. Импликация
V. Эквивалентность
1)
2)
3)
4)
5)
6)
А) и
Б) или
B) так как…
Г) не
Д) если… то…
Е) тогда, когда…
Ж) …тогда и только тогда,
когда….
Ответ: I__ __, II__ __, III__ __, IV__ __, V__ __.
3. Изучение нового материала.
В основе обработки компьютером информации лежит алгебра логика,
разработанная Дж. Булем. Давайте запишем определение логического
элемента. Логический элемент компьютера (вентиль) – это электронная схема,
реализующая базовую логическую операцию и характеризующаяся наличием
сигнала на входе и выходе элемента. С помощью базовых логических
элементов можно реализовать любую логическую функцию, выполняющую
арифметические операции или хранение информации. Рассмотрим указанные
три простейших элемента. В зависимости от типа элемента на его вход
подается один или несколько входных сигналов, а на выходе – снимается один
выходной сигнал. Названия и условные обозначения этих логических
элементов являются стандартными и используются при составлении и
описании логических схем компьютеров. Было доказано, что все электронные
схемы компьютера могут быть реализованы с помощью логических элементов
НЕ, ИЛИ, И. Давайте запишем с вами первый элемент. Нарисуем схему и
таблицу истинности для этого элемента.
Давайте запишем алгоритм для построения логической схемы. Чтобы
построить логическую схему необходимо:
1) определить число логических переменных,
2) определить количество базовых логических операций и их порядок,
3) выбрать вентиль для каждой операции и соединить их в порядке выполнения
логических операций.
Элемент НЕ
Он имеет один вход и один выход. Отсутствие сигнала (напряжения)
обозначим через «0», а наличие сигнала через «1». Сигнал на выходе всегда
противоположен входному сигналу. Это видно из таблицы истинности,
которая показывает зависимость выходного сигнала от входного. Т.е. если на
входе 1, то на выходе 0 и наоборот.
Следующий элемент, который мы с вами рассмотрим, это элемент ИЛИ.
Элемент ИЛИ
Функция «ИЛИ» - логическое сложение (дизъюнкция), ее результат
равен 1, если хотя бы 1 из аргументов равен 1. Он имеет несколько входов и
один выход. Сигнал на выходе будет, если есть сигнал хотя бы на одном входе.
Какой элемент по вашему мнению мы с вами еще не рассмотрели? (Ответ:
элемент И). Правильно, давайте запишем и зарисуем схему элемента И.
A
A
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
A
1
A
А
А V B
В
ИЛИ
А V B
А
В
Элемент И
Функция «И» - логическое умножение (конъюнкция), ее результат равен
1, если все аргументы будут равны 1. Сигнал на выходе этого логического
элемента будет только в том случае, если есть сигнал на всех входах.
Схемы, изображенные на Рис.1 и Рис. 2 называются функциональными.
Анализируя функциональную схему, можно понять, как работает логическое
устройство.
Рис.1
Рис.2
4.Закрепление нового материала.
Работа с карточками.
Для закрепления материала обучающимся раздаются карточки с
заданиями (без решения).
С
1
1
1
1
А
В
&
1
A
C
В
A
0
0
0
0
1
0
1
1
А
В
И
А /\ B
А /\ B
Задание 1: По заданной логической функции F (A, B) = B /\
A
V
В
/\
A построить логическую схему.
Решение:
Наше построение схемы, мы начнем с логической операции, которая
должна выполнятся последней. В нашем случае такой операцией является
логическое сложение, следовательно, на выходе логической схемы должен
быть дизъюнктор. На него сигналы будут подаваться с двух конъюнкторов, на
которые в свою очередь подаются один входной сигнал нормальный и один
инвертированный (с инверторов).
Задание 2: По заданной логической функции F (A, B) = (A /\ B) V
A
построить
логическую схему и таблицу истинности.
Решение:
Таблица истинности:
Учитель: А теперь попробуйте самостоятельно выполнить задание.
Задание 3: Выписать из логической схемы соответствующую ей логическую
формулу:
A
B
A /\ B
A
F(A,B) = (A /\ B) V
A
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
Решение:
Ответ: F (A, B) = (
A
V
В
) /\
В
5. Выводы по уроку, задание на дом.
Итоги урока: Сегодня мы с вами познакомились с функциональными
схемами основных логических элементов, и научились составлять таблицу
истинности для функциональной схемы.
Выполните к следующему уроку домашнее задание, находящееся на
карточке, которая лежит у вас на столе. Вы сегодня поработали хорошо,
спасибо всем за урок. До свидания, до следующего урока!
Домашнее задание:
Для функциональной схемы выписать соответствующую структурную
формулу и построить таблицу истинности.
Схема:
Таблица истинности:
Ответ: формула:
BBAF
A
B
A
В
BA
F
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
Скачать материал

Информатика - еще материалы к урокам: