Логические основы устройства компьютера

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)

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.

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.

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?