Презентация по информатике на тему "Логические элементы компьютера", 9 класс

Логические основы  компьютера. Подготовила: Насонова Н.А. МОУ «Шатковская ОШ»

7 вопрос 5 вопрос 5 вопрос 1 вопрос 3 вопрос Наука, изучающая  Логической операцией  Объединение двух  Какое из следующих  не является: высказываний в одно с  законы и формы  высказываний является  помощью оборота  мышления, называется: А) логическое деление; истинным: «если…, то…»  Б) логическое  А) алгебра; А) город Париж­  называется: сложение; столица Англии; Б) геометрия; В) логическое  А) инверсия; Б) 3+5=2+4; В) философия; умножение; Б) конъюнкция; В) II + VI = VIII; Г) логика. Г) логическое  В) дизъюнкция; Г) томатный сок вреден. отрицание. Г) импликация. 2 вопрос 4 вопрос 8 вопрос 6 вопрос 6 вопрос Повествовательное  Объединение двух  Логическая функция –  Таблица, содержащая  это: высказываний в одно с  все возможные значения  предложение, в котором  помощью союза «и»  логического выражения,  что­то утверждается или  А) простое  высказывание; называется: называется: отрицается, называется: Б) составное  А) инверсия; А) таблица ложности; А) выражение; высказывание; Б) конъюнкция; Б) таблица  Б) вопрос; В) вопросительное  истинности; В) дизъюнкция; В) высказывание; предложение; В) таблица значений; Г) импликация. Г) умозаключение. Г) логическая  Г) таблица ответов. операция.

Ответы   1 – г  2 – в  3 – в  4 – б   5 – а  6 – б  7 – г  8 ­ б

элементарную  того,  удобен  для  описания  аппаратные  Вывод: Чтобы представить два логических состояния — “1” и  Логический  элемент  компьютера  –  часть  “0”  в  вентилях,  соответствующие  им  входные  и  электронной  логической  схемы,  которая    одни  и  те  же  устройства  компьютера  могут  выходные сигналы имеют один из двух установленных  Математический  аппарат  алгебры  логики  реализует  логическую  уровней напряжения: применяться для обработки и хранения как числовой  очень  как  функцию.  информации,  представленной  в  двоичной  системе  высокий  уровень  (например,  +5  вольт)  соответствует  функционируют  средства  счисления, так и логических переменных;  значению «1»,  компьютера,  поскольку  основной  системой    на  этапе  конструирования  аппаратных  средств  низкий (например, 0 вольт) – значению «0».  Логическими  элементами  компьютеров  являются  счисления  в  компьютере  является  двоичная,  в  алгебра  логики  позволяет  значительно  упростить  электронные схемы И, ИЛИ, НЕ, И—НЕ, ИЛИ—НЕ и  Каждый  логический  элемент  имеет  свое  условное  которой используются цифры 1 и 0, а значений  описывающие  логические  другие  (называемые  также  вентилями),  а  также  обозначение,  которое  выражает  его  логическую  логических переменных тоже два: “1” и “0”.  и,  компьютера,  функционирование  триггер.  функцию,  но  не  указывает  на  то,  какая  именно  следовательно,  уменьшить  число  элементарных  электронная схема в нем реализована. Это упрощает  логических  элементов,  из  десятков  тысяч  которых  запись и понимание сложных логических схем.  состоят основные узлы компьютера.  функции,  схем  Козырева И. Н., МОУ СОШ №4 п. Харп ЯНАО Логический элемент компьютера – часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.

Конъюнктор  Дизъюнктор  Инвертор  (логическое умножение). (логическое сложение). (отрицание). Х Х Х Y Y F F F & 1

Цепочка из логических элементов, в которой  выходы  одних  элементов  являются  входами  других ­ логическое устройство.  кода.  Триггер  Триггер  –  электронная  схема,  широко  применяемая  в  регистрах  компьютера  для  надёжного  запоминания  одного  разряда  двоичного  имеет  два  устойчивых  состояния,  одно  из  которых  соответствует  двоичной  единице,  а  другое  — двоичному нулю .  Схема  соединения  логических  элементов,  реализующая  –  функциональная схема.   0      T      1  логическую  функцию  Q S R Формой  описания  функции,  реализуемой  логическим    структурная формула.   1              0 устройством  является  Q RS­триггер (set – установка, reset – сброс)   Цепочка из логических элементов, в которой выходы одних элементов являются входами других ­ логическое устройство. Схема соединения логических элементов, реализующая логическую функцию – функциональная схема. Формой описания функции, реализуемой логическим устройством является  структурная формула. Триггер – электронная схема, широко применяемая в регистрах компьютера для надёжного запоминания одного разряда двоичного кода. Триггер имеет два устойчивых состояния, одно из которых соответствует двоичной единице, а другое — двоичному нулю .

На рисунке показана реализация триггера с помощью  вентилей  ИЛИ­НЕ    и  приведена  соответствующая  таблица истинности.  1 1 S R Q Q S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Q Q Запрещено 1 0 0 1 Хранение бита

Пример 1. По заданной логической функции  F(A,B)=B&A\/B&A построить логическую схему. Построение необходимо начинать с  логической операции, которая должна  выполняться последней. (т.е. логическое  сложение). Значит на выходе должен быть  дизъюнктор.

Добавим конъюнктеры. Достроим схему. Строим дизъюнктор. А F F 1 1 1 F & & & & На него сигналы подаются с двух  На конъюнктеры подаются два сигнала:  конъюнкторов. один нормальный другой инвертированный В

Рассмотрим  вторую функцию.   Пример 2. Пример 2. Сигнал с первого конъюнктора Рассмотрим первую функцию. Она  Логическая схема имеет два входа X и Y.  и подается на последний конъюнктер. Определить логические функции F1(X,Y) и  реализуется первым конъюнктером, т.е.  На другой вход последнего конъюнктера подается  F2(X,Y), которые реализуются на двух  F1(X,Y)=X&Y сигнал с дизъюнктера выходах: инвертируется Х Х Х Y Y Y X&Y & & & X\/Y 1 1 1 F1(X,Y) F1(X,Y) F1(X,Y) X&Y F2(X,Y) F2(X,Y) F2(X,Y) & & & Т.е. реализуемая функция F2(X,Y)=X&Y&(X\/Y)

Задача 1 Определите  структурную  формулу  по  заданной  функциональной схеме:   1    F(x,y) x y Ответ: yxF ,( ) x y Определите структурную формулу по заданной функциональной схеме:yxyxF),(

Задача 2 Определите  структурную  формулу  по  заданной  функциональной схеме:    & x y F(x,y) Ответ: yxF ,( )  x & y Определите структурную формулу по заданной функциональной схеме:yxyxF&),(

Задача 3 Дана  соответствующую ей функциональную схему структурная  формула.  Постройте  yxF ,( ) x y  x Дана структурная формула. Постройте соответствующую ей функциональную схемуxyxyxF),(

Задача 4 Найдите  значение  выходного  сигнала  в  приведенной  схеме, если:     а) A = 1, B = 0;            б) A = 1, B = 1;      в) А = 0, В = 0;            г) А = 0, В = 1. 1 A B & F Найдите значение выходного сигнала в приведенной схеме, если:    а) A = 1, B = 0;            б) A = 1, B = 1;     в) А = 0, В = 0;            г) А = 0, В = 1.

( , , формула.  Постройте  Над возможностями применения логики в технике  Домашнее задание ученые и инженеры задумывались уже давно. Дана  структурная  Например, голландский физик Пауль  Эренфест (1880­1933), кстати несколько  соответствующую ей функциональную схему лет работавший в России, писал еще в  1910 году: «… Пусть имеется проект  схемы проводов автоматической    телефонной станции. надо определить:  RQPF ) 1)будет ли она правильно  функционировать при любой комбинации,  могущей встретиться в ходе деятельности  Определите  структурную  формулу  по  заданной  станции; 2) не содержит ли она излишних  усложнений. Каждая такая комбинация  функциональной схеме: является посылкой, каждый маленький  коммутатор есть логическое «или­или»…  Правда ли, что  несмотря на  существование алгебры логики, своего  1 рода «алгебра распределительных схем»  должна считаться утопией?». Созданная  позднее М.А.Гавриловым (1903 – 1979)  теория релейно­контактных схем  показала, что это вовсе не утопия. QRQP RQP Гаврилов М.А.  ( F(A,B) А В    ) Пауль Эренфест Дана структурная формула. Постройте соответствующую ей функциональную схемуОпределите структурную формулу по заданной функциональной схеме: