Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Сумматор – логический блок основа процессора" 9 класс

Воробьев Владимир Николаевич
Учитель технологии
МБОУ СОШ с. Частая Дубрава Липецкого района
Липецкой области.
9 класс.
Аннотация
Одним из инновационных направлений в преподавании технологии является изучение
применения микроконтроллеров. Механотроника-это синтез микроэлектроники и механики -
занимает передовые позиции технического прогресса. Логический блок сумматора является
ядром процессора, поэтому данный конспект урока посвящен изучению устройства и
принципа действия этого важного узла. Урок имеет глубокую практическую направленность.
Это точка качественного перехода от отдельных логических элементов к логическому блоку,
производящему вычислительные операции.
Урок по технологии с презентацией
Тема урока: Сумматор –логический блок основа
процессора.
2012
Тема Сумматор – логический блок основа процессора.
Цели Ознакомить учащихся с основным узлом процессора -одноразрядным
сумматором. Систематизировать и детализировать знания учащихся о принципах действия
микропроцессора.
Задачи урока:
обучающие – учащихся познакомить с применением основных логических операций;
научить объяснять принцип действия полусумматора используя предыдущие знания.
развивающие – развитие познавательного интереса учащихся; повторение построения
таблиц истинности; развитие логического мышления; выработка рефлексивных навыков
оценки собственной мыслительной деятельности через экспериментальное получение
результатов.
воспитательные – воспитание чувства культуры интеллектуального труда, трудолюбия;
сочетание индивидуальной и коллективной работы.
Оснащение: Действующая модель полусумматора, плакаты логические элементы и плакат
«Арифметико-логическое устройство», видеопроектор, экран.
Оформление доски: доска разделена на две части – в правой части схемы логических
элементов, слева – домашнее задание и электрическая принципиальная схема процессора (на
плакате).
Тип урока: урок формирования знаний, умений с элементами практики, систематизация
изученного материала.
Методы обучения:
Беседа
Демонстрация
Ход урока
1.Оргмомент
Сообщение темы
2.Повторение
Какие логические элементы вы знаете?
Для чего служат таблицы истинности?
Как технически реализуются логические элементы?
Что содержат в себе цифровые микросхемы?
3.Изучение нового материала Слайд№2
Сегодня мы ответим на самый интересный вопрос – как «думает» компьютер?
Основной операцией при выполнении арифметических действий в современных цифровых
системах является сложение. Поэтому основным блоком операционных устройств обычно
является сумматор, который используется также для вычитания умножения, преобразования
чисел в дополнительный код и ряде других операций.
Суммирование многоразрядных чисел производиться путем поразрядного сложения с
переносом между разрядами. Поэтому основным узлом многоразрядных сумматоров является
комбинационный одноразрядный сумматор, который выполняет арифметическое сложение
одноразрядных двоичных чисел А и В и перенос из младшего разряда П, образуя на выходах
значение суммы С и переноса в старший разряд.
Давайте пройдем путь дальше от логических элементов к основному функциональному узлу –
арифметико-логическому устройству. Для этого проведем синтез одноразрядного двоичного
сумматора двумя входами. Данное устройство производит сложение в разряде единиц однако
у него отсутствует вывод переноса единицы в старший разряд. В следствии этого такой узел
называют полусумматором, так как полнофункциональный сумматор состоит из двух
вышеназванных устройств. Этот агрегат должен выполнять следующие арифметические
действия 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10
Таблица состояний устройства будет
выглядеть так. Таблица 1.Слайд №3
Схема, реализующая данные функции указана на рисунке 1.1.
А
В
С
П
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
Рис1.1 Принципиальная электрическая схема полусумматора.
Демонстрация на планшете принципа действия полусумматора.
1. Вычисление 0+0=0
На входе первого логического элемента «И» 0 и 0, на выходе 0.
На входе логического элемента «ИЛИ» 0 и 0 , на выходе 0.
На входе инвертора «НЕ» 0, на выходе 1.
На входе второго логического элемента «И» 0 и 1, на выходе 0.
Следовательно сумма=0 , а перенос=0 Слайд №11
2. Вычисление 0+1=1
На входе первого логического элемента «И» 0 и 1, на выходе 0.
На входе логического элемента «ИЛИ» 0 и 1 , на выходе 1.
На входе инвертора «НЕ» 0, на выходе 1.
На входе второго логического элемента «И» 1 и 1, на выходе 1.
Следовательно сумма=1 , а перенос=0 Слайд № 13
3. Вычисление 1+0=1
На входе первого логического элемента «И» 1 и 0, на выходе 0.
На входе логического элемента «ИЛИ» 1 и 0 , на выходе 1.
На входе инвертора «НЕ» 0, на выходе 1.
На входе второго логического элемента «И» 1 и 1, на выходе 1.
Следовательно сумма=1 , а перенос=0 Слайд №12
4. Вычисление 1+1=10
На входе первого логического элемента «И» 1 и 1, на выходе 1.
На входе логического элемента «ИЛИ» 1 и 1 , на выходе 1.
На входе инвертора «НЕ» 1, на выходе 0.
На входе второго логического элемента «И» 1 и 0, на выходе 0.
Следовательно сумма= , а перенос=1 Слайд № 14
4.Закрепление
Демонстрация презентации «Двоичный полусумматор».
Комментарий к слайдам с логическими состояниями различных вариантов суммирования.
Контрольные вопросы:
Из скольких логических элементов состоит полусумматор?
На выходе какого логического элемента устанавливается значение суммы?
На выходе какого логического элемента устанавливается значение переноса?
Запись в тетрадь
Демонстрация реального макета полусумматора рис1.2 и его принципа действия.
Вызов к доске ученика. Задание продемонстрировать работу макета и прокомментировать
принцип действия.
4. Подведение итогов.
Почему такое важное место занимает сумматор в процессоре?
Именно в сумматоре производится основное арифметическое действие.
Из каких элементов состоит устройство производящее логические и арифметические
операции?
Сумматор состоит из логических элементов.
Как мы спроектировали полусумматор?
Мы использовали таблицу истинности.
Почему сначала мы изучали полусумматор, а не сумматор?
Потому что сумматор состоит из двух полусумматоров.
Где применяются микропроцессоры?
Назовите технические устройства с микропроцессорами.
Анализ проделанной работы. Выводы.
Мы изучили устройство, которое непосредственно выполняет операцию сложения.
Выставление оценок.
1. Домашнее задание. Записи в тетради.
Приложение.
Приложение содержит чертежи, схемы , рисунки необходимые для изготовления
оборудования применяемого на уроке.
Приложение к
конспекту.
Полная схема
одноразрядного
сумматора
Рис1.4Электрическая принципиальная схема сумматора
За основу монтажа можно взять макетную плату. Неуказанные светодиоды любой марки.
Макет сумматора изготавливают из многослойной фанеры .Передняя панель из оргстекла.
Макет устанавливают на подставку произвольной формы.
Литература
1.Комский Д.М. Кружок технической кибернетики М.: Просвещение 1991г.
2.Борисов В.Г. Партин А.С. Практикум радиолюбителя по цифровой технике М. :
издательство «Патриот» 1991.
3. Игошев Б.М. Комский Д.М. Кибернетика в самоделках М.: «Энергия» 1978.
4.Мальцева Л.А. Фромберг Э.М. Основы цифровой техники М.: «Радио и связь» 1987.
Электронные ресурсы.
2. Кувшинов А.В. Программная разработка: "Конструктор логических схем".
http://festival.1september.ru/articles/506655/
Поляков К.Ю. Логика. Тренажер для изучения логических элементов.
http://kpolyakov.narod.ru/prog/logic.htm
Скачать материал

Технология - еще материалы к урокам: