Тема: Логические основы компьютера

УРОК №3

Раздел. Основы логики и логические основы компьютера : 6ч.

ТЕМА: Логические основы компьютера (2 часа)

ЦЕЛИ:

Ø  Способствовать формированию навыков формально - логического мышления, умению рассуждать и делать выводы.

Ø  Способствовать пониманию, как и из каких элементов конструируется персональный компьютер.

Ø  Создать условия формирования знаний и навыков в составлении по логическому выражению логических схем и таблиц прохождения сигнала.

Ø  Способствовать формированию информационной культуры и потребности в приобретении знаний.

Ø  Способствовать привитию навыков самостоятельности в работе.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Образовательная

Ознакомить учащихся с базовыми схемами: логическими элементами: «И», «ИЛИ», «НЕ». Ознакомить с приемами прохождения сигналов через логические элементы.

Развивающая

Развивать умение и навыки составление схем по логическому выражению и, наоборот, по схеме составить логическое выражение.

Воспитательная

Воспитание интереса к предмету информатика, стремление самому понять и разобраться в схеме.

План урока

1.  Организационный момент – 3 мин

2.  Объяснение темы « Основные логические элементы», используя, презентацию «Логические элементы» – 15 мин.

a.  Объяснить и схему логического элемента «И» и показать таблицу прохождения сигналов

b.  Объяснить схему логического элемента «ИЛИ» и показать таблицу прохождения сигналов

c.  Объяснить и показать схему логического элемента «НЕ» и показать таблицу прохождения сигналов.

d.  Объяснить схему логического элемента «Импликации» и показать таблицу прохождения сигналов.

3.  Работа с программой в среде VB «Логика. Элементы логики» - 10мин

4.  Задания. Составить таблицы прохождения сигналов по схемам. – 17 мин.

5.  Задание. Построение логических схем по логическому выражению. Примеры. – 13мин

6.  Самостоятельная работа – 20 мин

7.  Выдача дом задания - 2

Материальная база

1.  Программа, выполненная в среде Power Point. «Логические элементы».

2.  Программа, выполненная в среде Visual Basic, «Логика. Элементы логики».

3.  Самостоятельная работа

Литература:

·  В. Галеев «Информатика XXI»

·  Н. Угринович «Информатика и информационные технологии» , I, и II часть.

·  Газета «Информатика» №18, 1997 год

·  Журнал «Инфо» №2, 1998 г.

·  Журнал «Инфо» №4, 2002 г.

Домашнее задание:

По логическому выражению :F= (A v B)& не С. Составить логическую схему и таблицу прохождения сигналов.

Ход урока

1.  Организационный момент

Учитель: Запишите тему урока «Логические основы компьютера».

Вспомним правила алгебры логики, приведем примеры сложного логического высказывания.

Вопрос :

1.  Формула логического умножения?

2.  Формула логического сложения?

3.  Формула логического отрицания?

Алгебра логике нашла применение в алгебре релейных схем.

Современные компьютеры не обходятся без логических элементов.

2.  Объяснение новой темы

Учитель:: Базовые логические элементы реализуют три основные логические операции:

·  Логический элемент «И»

·  Логический элемент «ИЛИ»

·  Логический элемент «НЕ»

Поскольку любая логическая ситуация может быть представлена в виде комбинации трех простых базовых элементах, любое устройство компьютера производящее обработку или хранение информации может быть собрано из трех базовых элементов.

Логические элементы оперируют с сигналами, импульсами. Есть импульс - логический смысл сигнала - 1, нет импульса – 0.

На входы поступают сигналы – значения аргументов, на выходе появляется сигнал – значение функции.

Преобразование сигнала задается таблицей истинности, соответствующей функции

Запишем в тетрадь Логический элемент «И»

A &

F

B

Рисунок 1

A	B	F=A&B
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	1

Логического элемента имеет два входа и один выход. На выходе сигнал получается согласно таблицы истинности. &-знак амперсанд.

Учитель: Запишем в тетрадь. Логический элемент «ИЛИ»

A 1

F

B

Рисунок 2

A	B	F=A&B
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

На входы А и В логического элемента подаются два сигнала (00, 10,01,11). На выходе получается сигнал 0 или 1, в соответствии с таблицей истинности.

Учитель: Запишем в тетрадь. Логический элемент «НЕ». ( инвертор)

1

А F

Рисунок 3

A	F=notA
0	1
1	0

Элемент имеет один вход и один выход. На выходе сигнал 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности.

3.  Работа с программой в среде VB «Логика. Элементы логики» - 10мин

Учитель: Запустим программное приложение, расположенное на рабочем столе «Логические элементы». Вы должны сделать конспект: зарисовать схемы и таблицы истинности базовых элементов.

4.  Задание. Составить таблицу прохождения сигналов по заданной логической схеме.

5.   

Учитель: Задание 1. По данной логической схеме составим составное выражение и таблицу прохождения сигналов. Схема логического элемента импликация.

1	1

 

вх1 вых

 

вх2

Рисунок 4

Запишем значения на выходах элементов:

1.  неА

2.  неА v B

Получим выражение логической функции: F= неА v B.

Таблица истинности содержит:

1.  Количество столбцов равно сумме переменных плюс количеству логических знаков.

2.  количество строк равно: 22 =4

№	А	В	неА	неА v B
1	0	0	1	1
2	1	0	0	0
3	0	1	1	1
4	1	1	0	1

Задание 2: Составить логическое выражение и таблицу прохождения сигналов по рисунку 5

&

A A&B

1

 

&

B

1

Не(A&B) F=(AvB)& не(A&B)

 

AvB

Рисунок 5

ОТВЕТ: Логическое выражение F=(AvB)& не(A&B) и таблица истинности

A	B	AvB	A&B	Не(A&B)	F
0	0	0	0	1	0
0	1	1	0	1	1
1	0	1	0	1	1
1	1	1	1	0	0

5. Задание. Построение логических схем по логическому выражению.

Задание 3: Построить логическую схему по логическому выражению:

F = (неA & неB)&(CvD)

Решение: рис.6

1

 

&

А неА

(неА & неВ)

 

1

В неВ

&

 

F

1

С (C v D)

D

Рисунок 6

Задание 5: Построить логическую схему по логическому выражению:

F= D &(A & B &C v неB &не C)

Ответ: рис 8

&

A

B 3

C

1

3

&

&

1

1 5

4

1

2 6 F

 

D

Рисунок 7

Решение: Запишем значения на промежуточных выходах:

1.not B

2.not C

3. A &B

4.not B & not C

5.A&B&C v not B& not C

6. D &(A & B &C v неB &не C)

6.  Выдача дом задания

Составить релейную схему и таблицу прохождения сигналов, для выражения F=A&(BvC)

7.  Самостоятельная работа

1.  По релейной схеме составить логическое выражение

1

A

&

B

F

C

5.Задание 4: F=A & B v неA &C

&

Решение: рис 7

1

B

A A&B F

неX1

A

&

неХ1

C не A&C

 

Рисунок 8