Сумматор двоичных чисел
Учитель:
Класс: учащиеся 10 класса
Тип урока: урок изучения нового учебного материала и первичного закрепления знаний.
Цели урока: объяснить принцип построения и действие сумматора.
Задачи урока:
Образовательные – организовать деятельность учащихся по восприятию и первичному осознанию новых понятий: сумматор двоичных чисел и триггер, способа построения логических схем этих устройств
Развивающие – способствовать развитию познавательных и творческих способностей учащихся, логического, наглядно-образного мышления.
Воспитательные – содействовать воспитанию самостоятельности, организованности, аккуратности, внимательности.
Оборудование: ПК, мультимедийный проектор, интерактивная доска, презентация ''Сумматор двоичных чисел, учебник информатики и ИКТ Угринович "10 класс", профильный уровень.
План урока:
1. Организационный момент-2мин
2. Актуализация знаний-3мин
3. Введение в тему-2
4. Объяснение нового материала-20
5. Закрепление нового материала-15
6. Подведение итогов. Домашнее задание-3
Ход урока
№ | Время | Действие учителя | Действие ученика | Методы обучения | Средства обучения | Формы организа-ции уч. д-ти. |
1. | 2 | Приветствие учащихся, Проверка отсутствующих. | Приветствие учителя, подготовка рабочего места. | |||
2. | 3 | Составить логическое выражение соответствующее схеме: 1) 2) формулу, соответствующую логической схеме
| 1) Ответ: а и (не в или с) 2) Ответ: not (X&Y v Y&P) v P& not X | опрос | Элект-ронная Презен- Тация "Сумматор | Фрон- тальная |
3. | 2 | Тема нашего урока “Логические основы устройства компьютера. Сумматор двоичных чисел."(Запись в тетради темы урока) Ребята, сегодня на уроке мы с вами постараемся ответить на следующие вопросы: Из каких базовых логических элементов состоит процессор. Как при помощи них данные устройства реализуют свои функции. | Записывают тему в тетрадь | Обяснительно- Иллюст- Ратив- Ный. | Элект- ронная презен- Тация ''Сумматор | Фрон- тальная |
4. | 20 | 1. Базовые логические элементы Учитель вспоминает вместе с учениками, что “любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из “кирпичиков” Существует 3 типа логических элементов:
2. Сумматор двоичных чисел. Всё многообразие математических операции в процессоре сводится к сложению двоичных чисел. Поэтому главной частью процессора являются сумматоры. Полусумматор. Для того чтобы понять, как работает сумматор, ученикам предлагается вспомнить, как происходит сложение двоичных чисел. Для этого к доске вызывается ученик, который складывает одноразрядные двоичные числа и комментирует ответы с учетом переноса в старший разряд. Одновременно на экране построчно появляется таблица, показывающая соответствующие слагаемые, сумму и перенос.
Учитель задает вопрос: “С помощью какой логической операции можно реализовать перенос при сложении, то есть столбик переноса идентичен столбику F какой из логических функций?” Ученики отвечают, что это логическое умножение. Далее учитель предлагает, посмотреть на столбик “сумма” и проанализировать, с итоговым столбиком F какой из функций (за исключением одной строчки) он совпадает. Ученики заключают, что это логическое сложение. Учитель подсказывает, что для того чтобы совпадение было полным надо результат логического сложения умножить на инвертированный перенос (слайд №7). S = (A v B) & (A & B)
Построим таблицу истинности для данного логического выражения и убедимся в в правильности данного предположения (учащиеся постепенно заполняют таблицу истинности, показанную на экране, называя содержимое каждой следующей ячейки таблицы, поле чего учитель щелкает мышью и содержимое ячеек появляется на экране). Теперь на основе логических выражении, соответствующих переносу и сумме можно построить из базовых логических элементов схему сложения одноразрядных двоичных чисел.
Учитель произносит: “Данная схема называется полусумматором, потому что не учитывает перенос из младшего разряда”. Полный одноразрядный сумматор. Ученикам при помощи наводящих вопросов учителя предлагается построить таблицу, учитывающую перенос из младшего разряда.
Далее учитель наводит на мысль о том, что перенос (логическая переменная P) принимает значение 1 тогда, когда хотя бы две входные переменные одновременно принимают значение 1. Таким образом, перенос реализуется путем логического сложения результатов попарного умножения входных переменных (A, B, P0). Таким образом, формула переноса составляется так: P = (A & B) v (A & P0) v (B & P0). Значение суммы получается так: S = (A v B v P0) & P. Данное выражение дает правильное значение суммы во всех случаях, кроме одного, когда все входные переменные равны 1. Для получения правильной суммы, равной 1, нужно сложить полученное выше выражение для суммы с результатом логического умножения переменных (A, B, P0). S = (A v B v P0) & P0 v (A & B & P0).
Многоразрядный сумматор. Многоразрядный сумматор состоит из полных одноразрядных сумматоров, причем выход (перенос) сумматора младшего разряда подключается ко входу сумматора старшего разряда. | Записывают в тетрадь и составляют таблицы истинности. | Объяс- нитель-но-иллюст-ративный | Элект-ронная презен-тация "Сумматор" | Фрон- тальная |
5. | 10 | Сейчас вы будете выполнять практическую работу га странице учебника 187. В редакторе схем нарисовать логические схемы полусумматора и сумматора одноразрядных двоичных чисел. | Ребята рассаживаются за компьютеры и выполняют практическую работу. 1. Полусумматор
2.Сумматор одноразрядных двоичных чисел
| Практи- Ческая работа | Информатика и ИКТ Угринович | Группо-вая |
.
6. | 5 | Подведем итоги сегодняшнего урока. 1)Ребята какие логические элементы лежат в основе устройств компьютера? 2) Что такое сумматор? И теперь записываем домашнее задание Дома по учебнику (§ 3.3.1, § 3.3.2,) Досвидания ребята! До новых встреч. | 1) Лежат 3 типа логических элементов: логический элемент “И”, логический элемент “ИЛИ”, логический элемент “НЕ”; 2)Сумматор - главное устройство процессора, который обеспечивает сложение двоичных чисел. Записывают домашнее задание. Прощаются с учителем. | опрос | Учебник Информатика и ИКТ Угринович . | Фронт-альная |
