بناء دوائر منطقية للوظائف التالية. خوارزمية لبناء الدوائر المنطقية. دعونا نبني دائرة منطقية للتعبير المنطقي

في الدوائر الرقمية، الإشارة الرقمية هي إشارة يمكن أن تأخذ قيمتين، تعتبر "1" منطقية و"0" منطقية.

يمكن أن تحتوي الدوائر المنطقية على ما يصل إلى 100 مليون مُدخل، ومثل هذه الدوائر العملاقة موجودة. تخيل أن الوظيفة المنطقية (المعادلة) لمثل هذه الدائرة قد فقدت. كيفية استعادتها بأقل خسارة للوقت وبدون أخطاء؟ الطريقة الأكثر إنتاجية هي تقسيم المخطط إلى طبقات. باستخدام هذه الطريقة، يتم تسجيل وظيفة الإخراج لكل عنصر في الطبقة السابقة واستبدالها بالمدخل المقابل في الطبقة التالية. اليوم سننظر في هذه الطريقة لتحليل الدوائر المنطقية بكل الفروق الدقيقة فيها.

يتم تنفيذ الدوائر المنطقية باستخدام العناصر المنطقية: "NOT"، "AND"، "OR"، "AND-NOT"، "OR-NOT"، "XOR" و"Equivalence". تسمح لك العناصر المنطقية الثلاثة الأولى بتنفيذ أي دالة منطقية، بغض النظر عن مدى تعقيدها، على أساس منطقي. سوف نقوم بحل المشاكل على الدوائر المنطقية التي يتم تنفيذها بدقة على أساس منطقي.

يتم استخدام العديد من المعايير لتعيين العناصر المنطقية. والأكثر شيوعًا هي الأمريكية (ANSI)، والأوروبية (DIN)، والدولية (IEC)، والروسية (GOST). يوضح الشكل أدناه تسميات العناصر المنطقية في هذه المعايير (للتكبير، يمكنك النقر على الشكل بزر الفأرة الأيسر).

في هذا الدرس سوف نقوم بحل المسائل المتعلقة بالدوائر المنطقية، والتي يتم فيها تحديد العناصر المنطقية في معيار GOST.

مشاكل الدوائر المنطقية هي من نوعين: مشكلة تركيب الدوائر المنطقية ومشكلة تحليل الدوائر المنطقية. سنبدأ بالنوع الثاني من المهام، لأنه بهذا الترتيب يمكننا أن نتعلم بسرعة قراءة الدوائر المنطقية.

في أغلب الأحيان، فيما يتعلق ببناء الدوائر المنطقية، يتم النظر في وظائف الجبر المنطقي:

• ثلاثة متغيرات (سيتم أخذها في الاعتبار في مشاكل التحليل وفي مشكلة تركيبية واحدة)؛
• أربعة متغيرات (في مسائل التركيب، أي في الفقرتين الأخيرتين).

دعونا نفكر في بناء (توليف) الدوائر المنطقية

• على الأساس المنطقي "و"، "أو"، "لا" (في الفقرة قبل الأخيرة)؛
• في القواعد المشتركة أيضًا "AND-NOT" و"OR-NOT" (في الفقرة الأخيرة).

مشكلة تحليل الدوائر المنطقية

مهمة التحليل هي تحديد الوظيفة F، يتم تنفيذها بواسطة دائرة منطقية معينة. عند حل مثل هذه المشكلة، من المناسب الالتزام بالتسلسل التالي من الإجراءات.

1. ينقسم المخطط المنطقي إلى طبقات. يتم تعيين أرقام تسلسلية للمستويات.
2. ويتم تحديد مخرجات كل عنصر منطقي باسم الوظيفة المطلوبة، ومزودة بفهرس رقمي، حيث الرقم الأول هو رقم الطبقة، والأرقام المتبقية هي الرقم التسلسلي للعنصر في الطبقة.
3. ويكتب لكل عنصر تعبير تحليلي يربط دالته الإخراجية بالمتغيرات المدخلة. يتم تحديد التعبير من خلال الوظيفة المنطقية التي ينفذها العنصر المنطقي المحدد.
4. يتم استبدال بعض وظائف الإخراج بوظائف أخرى حتى يتم الحصول على دالة منطقية، معبرًا عنها بمتغيرات الإدخال.

مثال 1.

حل. نقسم الدائرة المنطقية إلى طبقات، وهو ما يظهر بالفعل في الشكل. لنكتب جميع الوظائف بدءًا من المستوى الأول:

س, ذ, ض :

س	ذ	ض					F
1	1	1	0	1	1	1	1
1	1	0	0	0	0	1	0
1	0	1	0	0	0	1	0
1	0	0	0	0	0	1	0
0	1	1	0	0	0	1	0
0	1	0	0	0	0	1	0
0	0	1	0	0	0	1	0
0	0	0	1	0	1	0	0

مثال 2.ابحث عن الدالة المنطقية للدائرة المنطقية وأنشئ جدول الحقيقة للدائرة المنطقية.

مثال 3.ابحث عن الدالة المنطقية للدائرة المنطقية وأنشئ جدول الحقيقة للدائرة المنطقية.

نواصل البحث عن الدالة المنطقية للدائرة المنطقية معًا

مثال 4.ابحث عن الدالة المنطقية للدائرة المنطقية وأنشئ جدول الحقيقة للدائرة المنطقية.

حل. نقسم المخطط المنطقي إلى طبقات. لنكتب جميع الوظائف بدءًا من المستوى الأول:

الآن دعونا نكتب جميع الوظائف، ونستبدل متغيرات الإدخال س, ذ, ض :

ونتيجة لذلك، نحصل على الوظيفة التي تنفذها الدائرة المنطقية عند الإخراج:

.

جدول الحقيقة لهذه الدائرة المنطقية:

س	ذ	ض			F
1	1	1	0	1	1
1	1	0	0	1	1
1	0	1	1	0	1
1	0	0	0	0	0
0	1	1	0	1	1
0	1	0	0	1	1
0	0	1	0	1	1
0	0	0	0	1	1

مثال 5.ابحث عن الدالة المنطقية للدائرة المنطقية وأنشئ جدول الحقيقة للدائرة المنطقية.

حل. نقسم المخطط المنطقي إلى طبقات. هيكل هذه الدائرة المنطقية، على عكس الأمثلة السابقة، يحتوي على 5 طبقات، وليس 4. لكن متغير إدخال واحد - وهو الأدنى - يمر عبر جميع المستويات ويدخل مباشرة إلى العنصر المنطقي في الطبقة الأولى. لنكتب جميع الوظائف بدءًا من المستوى الأول:

الآن دعونا نكتب جميع الوظائف، ونستبدل متغيرات الإدخال س, ذ, ض :

ونتيجة لذلك، نحصل على الوظيفة التي تنفذها الدائرة المنطقية عند الإخراج:

.

جدول الحقيقة لهذه الدائرة المنطقية:

س	ذ	ض			F
1	1	1	1	1	1
1	1	0	1	1	1
1	0	1	1	0	1
1	0	0	1	0	1
0	1	1	1	1	1
0	1	0	1	1	1
0	0	1	1	0	1
0	0	0	1	0	1

مشكلة تركيب الدوائر المنطقية على أساس منطقي

يسمى تطوير الدائرة المنطقية حسب وصفها التحليلي بمشكلة تركيب الدائرة المنطقية.

يتوافق كل انفصال (مجموع منطقي) مع عنصر "OR"، الذي يتم تحديد عدد مدخلاته من خلال عدد المتغيرات في الانفصال. يتوافق كل اقتران (منتج منطقي) مع عنصر "AND"، الذي يتم تحديد عدد مدخلاته بعدد المتغيرات في الارتباط. كل نفي (انعكاس) يتوافق مع عنصر "NOT".

غالبًا ما يبدأ التصميم المنطقي بتحديد الوظيفة المنطقية التي يجب أن تنفذها الدائرة المنطقية. في هذه الحالة، يتم إعطاء جدول الحقيقة للدائرة المنطقية فقط. سنقوم بتحليل مثل هذا المثال، أي أننا سنحل مشكلة تتعارض تمامًا مع مشكلة تحليل الدوائر المنطقية التي تمت مناقشتها أعلاه.

مثال 6.أنشئ دائرة منطقية تنفذ دالة باستخدام جدول الحقيقة المحدد.

ملخص الدرس
"بناء الدوائر المنطقية باستخدام العناصر المنطقية الأساسية"

الصف 10

نوع الدرس: محاضرة، عمل مستقل.

معدات: جهاز العرض، وبطاقات المهام.

أشكال العمل: الجماعية والفردية.

مدة الدرس: 45 دقيقة.

أهداف الدرس:

التعليمية:

تعلم كيفية بناء دوائر منطقية للوظائف المنطقية باستخدام العناصر المنطقية الأساسية؛

تعلم كيفية كتابة الوظيفة المنطقية المقابلة من الدائرة المنطقية.

التعليمية:

غرس مهارات الاستقلالية في العمل وغرس الدقة والانضباط.

التعليمية:

تنمية الاهتمام والتفكير والذاكرة لدى الطلاب.

خلال الفصول الدراسية:

1. اللحظة التنظيمية (1 دقيقة).
2. فحص المادة المغطاة (5 دقائق).

مسح أمامي.

قائمة العمليات المنطقية الأساسية.

ما هو الضرب المنطقي؟

ما هي الإضافة المنطقية؟

ما هو الانقلاب؟

ما هو جدول الحقيقة؟

ما هو الأفعى؟

ما هو نصف الأفعى؟

3. دراسة مادة جديدة (20 دقيقة).

يُطلق على المحول المنفصل، الذي ينتج، بعد معالجة الإشارات الثنائية المدخلة، إشارة خرج تمثل قيمة إحدى العمليات المنطقية، عنصرًا منطقيًا.
وبما أنه يمكن تمثيل أي عملية منطقية على أنها مجموعات من ثلاث عمليات أساسية، فإن أي جهاز كمبيوتر يقوم بمعالجة المعلومات أو تخزينها يمكن تجميعها من عناصر منطقية أساسية، مثل "الطوب".
تعمل العناصر المنطقية للكمبيوتر بإشارات عبارة عن نبضات كهربائية. يوجد نبض - المعنى المنطقي للإشارة هو 1، لا يوجد نبض - 0. يتم استقبال قيم إشارات الوسائط عند مدخلات العنصر المنطقي، وتظهر قيمة إشارة الوظيفة عند الإخراج.
يتم تحديد تحويل الإشارة للبوابة المنطقية بواسطة جدول الحالة، وهو في الواقع جدول الحقيقة المطابق للدالة المنطقية.
تعرض اللوحة رموز (رسوم بيانية) للعناصر المنطقية الأساسية التي تنفذ الضرب المنطقي (الرابط)، والجمع المنطقي (الفاصل) والنفي (العاكس).

العنصر المنطقي "و":

العنصر المنطقي "OR":

العنصر المنطقي "ليس":

يتم بناء أجهزة الكمبيوتر (الإضافات في المعالج، وخلايا الذاكرة في ذاكرة الوصول العشوائي، وما إلى ذلك) على أساس العناصر المنطقية الأساسية.

مثال 1. بناء دائرة منطقية.

عند بناء الدائرة، سنبدأ بالعملية المنطقية التي يجب تنفيذها أخيرًا. في حالتنا، مثل هذه العملية هي إضافة منطقية، لذلك يجب أن يكون هناك فاصل عند إخراج الدائرة المنطقية. سيتم تزويد الإشارات به من موصلين، والذي بدوره يتم تزويده بإشارة دخل عادية واحدة وأخرى مقلوبة (من العاكسات).

مثال 2. اكتب الصيغة المنطقية المقابلة من المخطط المنطقي:

حل:

4. توحيد المواد الجديدة (15 دقيقة).

لتعزيز المادة، يتم إعطاء الطلاب بطاقات بها خياران للعمل المستقل.

الخيار 1.

حل:

حل:

الخيار 2.

1. وفقا لوظيفة منطقية معينةبناء دائرة منطقية وجدول الحقيقة.
حل:

2. اكتب الصيغة المنطقية المقابلة من الرسم البياني المنطقي:

حل:

5. تحديد الواجبات المنزلية. (3 دقيقة).

وفقا لوظيفة منطقية معينةبناء دائرة منطقية وجدول الحقيقة.

6. تلخيص الدرس. (1 دقيقة).

تحليل وتقييم نجاح تحقيق الهدف وتحديد آفاق المستقبل. تقييم عمل الفصل والطلاب الفرديين، أسباب تعيين الدرجات، التعليقات على الدرس.

الأدب، إيور:

علوم الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات. كتاب مدرسي للصفوف 10-11، N. D. Ugrinovich - 2007؛

ورشة عمل حول علوم الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات. كتاب مدرسي للمؤسسات التعليمية، N. D. Ugrinovich، L. L. Bosova، N. I. Mikhailova - 2007.

الأقسام: علوم الكمبيوتر

الأهداف:

1. التعليمية

• العمليات المنطقية الأساسية.
• بناء جداول الحقيقة للبيانات المعقدة.
• الدوائر المنطقية والتعابير المنطقية.

2. التنموية

• تطوير الأنشطة البحثية والتعليمية.
• أجب بإيجاز وكامل وهادف واستخلص استنتاجات عامة.

3. التعليمية

• تكوين الدقة عند العمل مع الكمبيوتر.
• فهم الروابط بين الطلاب الآخرين وثقافة السلوك.

نوع الدرس:مجموع

طرق تنظيم الأنشطة التعليمية:

• أمامي
• فردي
• طالب كمبيوتر

البرمجيات والبرامج التعليمية:الكمبيوتر الشخصي، العرض التقديمي، الواجبات العملية، النشرات، منضدة عمل الإلكترونيات (EWB512)، برنامج PowerPoint.

خلال الفصول الدراسية

I. اللحظة التنظيمية.

ثانيا. تحديث المواد التي سبق دراستهاوالتحقق من الواجبات المنزلية.

المهام التي يجب إكمالها في دفتر الملاحظات وعلى السبورة.

رقم 1. قم بإنشاء جداول الحقيقة للتعبيرات المنطقية التالية:

رقم 3. ارسم العناصر المنطقية AND وOR وNOT وNAND وNOR على السبورة.

ثالثا. مواد جديدة.

لقد كان العلماء والمهندسون يفكرون في إمكانيات استخدام المنطق في التكنولوجيا لفترة طويلة. على سبيل المثال، كتب الفيزيائي الهولندي بول إهرنفيست (1880 - 1933) في عام 1910: "...فليكن هناك تصميم لمخطط توصيلات مقسم الهاتف الآلي، يجب أن نحدد:".

1) ما إذا كان سيعمل بشكل صحيح في ظل أي مجموعة قد تحدث أثناء تشغيل المصنع؛
2) ما إذا كان يحتوي على مضاعفات غير ضرورية.

كل مجموعة من هذه التركيبات هي مقدمة، وكل عاكس صغير هو عبارة منطقية عن "إما أو" متجسدة في الأبونيت والنحاس؛ كل ذلك معًا - نظام نوعي بحت... "مقدمات"، لا يترك شيئًا مما هو مرغوب فيه من حيث التعقيد والتعقيد... هل صحيح أنه على الرغم من وجود جبر المنطق، هناك نوع من "جبر التوزيع" "الدوائر" ينبغي أن تعتبر المدينة الفاضلة؟

تم إنشاؤه لاحقًا بواسطة M.A. أظهرت نظرية جافريلوف (1903 - 1979) لدوائر الاتصال التتابعية أن هذه ليست مدينة فاضلة على الإطلاق.

دعونا نلقي نظرة على الدائرة الدقيقة. للوهلة الأولى، لا نرى أي شيء قد يفاجئنا!
ولكن إذا نظرنا إليها بتكبير عالي، فسوف تدهشنا بهندستها النحيلة. لفهم كيفية عمله، تذكر أن الكمبيوتر يعمل بالكهرباء، أي أن أي معلومات يتم تقديمها في الكمبيوتر على شكل نبضات كهربائية.

لماذا من الضروري أن نكون قادرين على بناء الدوائر المنطقية؟

الحقيقة هي أن البوابات تُستخدم لتكوين دوائر أكثر تعقيدًا تسمح لك بإجراء العمليات الحسابية وتخزين المعلومات. علاوة على ذلك، يمكن إنشاء دائرة تؤدي وظائف معينة من مجموعات وأعداد مختلفة من البوابات. ولذلك، فإن أهمية التمثيل الرسمي للمخطط المنطقي كبيرة للغاية. من الضروري أن تتاح للمطور الفرصة لاختيار الخيار الأنسب لبناء دائرة من البوابات. تصبح عملية تطوير الدائرة المنطقية العامة للجهاز (بما في ذلك الكمبيوتر ككل) هرمية، وفي كل مستوى لاحق، يتم استخدام الدوائر المنطقية التي تم إنشاؤها في المرحلة السابقة باعتبارها "لبنات بناء".
أعطى جبر المنطق للمصممين أداة قوية لتطوير وتحليل وتحسين الدوائر المنطقية. في الواقع، من الأسهل والأسرع والأرخص دراسة الخصائص وإثبات التشغيل الصحيح للدائرة باستخدام صيغة تعبر عنها بدلاً من إنشاء جهاز تقني حقيقي. هذا هو بالضبط معنى أي نمذجة رياضية.

يجب بناء الدوائر المنطقية من أقل عدد ممكن من العناصر، وهذا بدوره يضمن سرعة تشغيل أكبر ويزيد من موثوقية الجهاز.

قاعدة بناء الدوائر المنطقية:

1) تحديد عدد المتغيرات المنطقية.
2) تحديد عدد العمليات المنطقية الأساسية وترتيبها.
3) ارسم البوابة المقابلة لكل عملية منطقية وقم بتوصيل البوابات بالترتيب الذي يتم به تنفيذ العمليات المنطقية.

النظر في مثالين للانتقال من التعبير إلى المخطط. (عرض تقديمي)

النظر في مثالين للانتقال من المخطط إلى التعبير. (عرض تقديمي)

في كثير من الأحيان في الحياة ينشأ موقف عندما تكون النتيجة معروفة ومن الضروري بناء جهاز لتنفيذها.

خذ بعين الاعتبار المشكلة التالية: (العرض التقديمي)

مهمة 1.في منزل من طابقين، يتم إضاءة الدرج بمصباح واحد X. في الطابق الأول يوجد مفتاح واحد A، في الطابق الثاني - المفتاح B. إذا تم تشغيل A، يضيء المصباح. عندما تصعد إلى الطابق الثاني وتقوم بتشغيل B، ينطفئ المصباح. إذا خرج شخص ما وضغط على B، فسيتم تشغيل المصباح، عند النزول إلى الطابق الأول والضغط على A، يجب أن ينطفئ المصباح.

خوارزمية الحل:

• إنشاء جدول الحقيقة.
• تحديد وظيفة منطقية.
• بناء مخطط منطقي.

أ	ب	X
0	0	0
1	0	1
1	1	0
0	1	1
0	0	0

لإنشاء دالة منطقية باستخدام جدول الحقيقة، تحتاج إلى تسجيل قيم متغير الإخراج.

بين صفوف الجدول ستكون هناك علامة جمع منطقية، وبين الأعمدة ستكون هناك علامة ضرب منطقية .

رابعا. توحيد المواد المدروسة.

العمل على السبورة وفي دفتر الملاحظات باستخدام البطاقات.

رقم 1. باستخدام تعبير منطقي، قم ببناء دائرة منطقية:

رقم 2. باستخدام المخطط المنطقي، قم بإنشاء تعبير منطقي:

خامسا - ورشة الحاسوب .

تدريب عملي باستخدام منضدة عمل الإلكترونيات (EWB512).

الخيار 1

1. تبسيط التعبير المنطقي

2. تحقق من عملك باستخدام Electronics Workbench:

اكتب التعبير الأصلي في Logic Converter؛
- اصنع جدول الحقيقة
- تبسيط التعبير باستخدام
- بناء دائرة منطقية مبسطة .

3. التحقق من صحة التبسيطات التي تم إجراؤها.

السادس. العمل في المنزل:

أ) تبسيط التعبير المنطقي وبناء دائرة منطقية وجدول الحقيقة
ب) باستخدام جدول الحقيقة (00001011)، قم بتكوين تعبير، وتبسيطه، ورسم مخطط.

مثال على حل المسائل المنطقية باستخدام الجبر المنطقي

منطق

الدائرة المنطقيةهو تمثيل تخطيطي لجهاز يتكون من المفاتيح والموصلات التي تربطها، بالإضافة إلى المدخلات والمخرجات التي يتم إمداد الإشارة الكهربائية بها وإزالتها.

يحتوي كل محول على حالتين فقط: مغلقو يفتح. نحن نربط المفتاح X بالمتغير المنطقي x، والذي يأخذ القيمة 1 إذا وفقط إذا كان المفتاح X مغلقًا وكانت الدائرة تقوم بتوصيل التيار؛ إذا كان المفتاح مفتوحًا، فإن x تساوي صفرًا.

يتم استدعاء المخططين مقابل ، إذا مر تيار عبر أحدهما إذا وفقط إذا مر عبر الآخر (لنفس إشارة الدخل).

من بين دائرتين متكافئتين، الدائرة الأبسط هي تلك التي تحتوي وظيفة التوصيل على عدد أقل من العمليات المنطقية أو المفاتيح.

عند النظر في تبديل الدوائر، تنشأ مشكلتان رئيسيتان: توليف و تحليل مخطط.

يتم تقليل تجميع المخطط وفقًا للشروط المحددة لتشغيله إلى المراحل الثلاث التالية:

1. تجميع دالة الموصلية باستخدام جدول الحقيقة الذي يعكس هذه الشروط؛
2. تبسيط هذه الوظيفة؛
3. بناء الرسم البياني المناسب.

تحليل المخطط يأتي إلى:

1. تحديد قيم دالة التوصيلية الخاصة بها لجميع مجموعات المتغيرات الممكنة المضمنة في هذه الوظيفة.
2. الحصول على صيغة مبسطة.

مهمة: قم بإنشاء جدول الحقيقة لهذه الصيغة: (x ~ z) | ((س ص) ~ (ص ض)).

حل: من المفيد تضمين جداول الحقيقة للدوال الوسيطة في جدول الحقيقة لهذه الصيغة:

xyz	س ~ ض	س ص	ذ ض	(س ص) ~ (ص ض)	(س~ ض)|((س ص) ~ (yz)

إرشادات لإكمال المهمة العملية رقم 2. “جبر المنطق”. بناء جداول الحقيقة.

الهدف من العمل: التعرف على العمليات الحسابية الأساسية والعناصر المنطقية الأساسية (AND، NAND، OR، NOR، XOR) ودراسة طرق بناء جداول الحقيقة بناءً عليها.

يمارس:

1. في الملحق 2، حدد خيار المهمة وقم بالإنشاء جدول الحقيقة .

2. أكمل المهمة باستخدام مثال حل المشكلات المنطقية باستخدام الجبر المنطقي.

مهمة:

قم ببناء دائرة منطقية باستخدام تعبير منطقي محدد:

F =`BA + B`A + C`B.

حل:

كقاعدة عامة، يتم بناء وحساب أي دائرة بدءًا من مخرجها.

المرحلة الأولى: يتم تنفيذ عملية الإضافة المنطقية أو العملية المنطقية، مع الأخذ في الاعتبار الوظائف `B A وB`A وC`B كمتغيرات إدخال:

المرحلة الثانية: ترتبط العناصر المنطقية بمدخلات العنصر OR، والتي تكون متغيرات الإدخال الخاصة بها بالفعل A وB وC وعكساتها:

المرحلة الثالثة: للحصول على الانقلابات `A و`B، يتم تثبيت العاكسات عند المدخلات المقابلة:

يعتمد هذا البناء على الميزة التالية: نظرًا لأن قيم الدوال المنطقية يمكن أن تكون أصفارًا وواحدًا فقط، فيمكن تمثيل أي وظائف منطقية كوسائط لوظائف أخرى أكثر تعقيدًا. وهكذا، يتم بناء الدائرة المنطقية من الإخراج إلى الإدخال.

إرشادات لإكمال المهمة العملية رقم 3. “جبر المنطق”. بناء الدوائر المنطقية

الهدف من العمل: التعرف على العمليات الحسابية الأساسية والعناصر المنطقية الأساسية (AND، NAND، OR، NOR، XOR) ودراسة طرق بناء أبسط الدوائر المنطقية بناءً عليها.

يمارس:

1. في الملحق 2، حدد خيار المهمة ثم قم بالإنشاء الدائرة المنطقية .

2. أكمل المهمة باستخدام مثال لبناء دوائر منطقية.

3. قم بإعداد العمل في دفتر ملاحظات للعمل العملي.

4. تقديم نتيجة العمل إلى المعلم.

5. الدفاع عن العمل المكتمل للمعلم.

الملحق 2. جدول خيارات المهمة

قم بإنشاء جدول الحقيقة والمخطط المنطقي لهذه العمليات
خيار	عمليات

4. المهمة الفردية. الوحدة 1. "بناء الدوائر المنطقية باستخدام تعبيرات منطقية معينة"

مهام IDZ:

1. في الملحق 3، حدد الخيار الخاص بمهمة فردية.
2. أكمل المهمة باستخدام المعلومات النظرية
3. تحقق من المخطط المنطقي مع المعلم.
4. املأ IDZ بتنسيق A4، صفحة العنوان وفقًا للمثال الموجود في الملحق 4.
5. تقديم نتيجة العمل إلى المعلم.
6. اعرض عملك على المعلم.

الملحق 3. جدول الخيارات للمهام الفردية

خيارات	قم بإنشاء جدول الحقيقة والمخطط المنطقي باستخدام الصيغ

الملحق 4. صفحة عنوان IDZ

أهداف الدرس:

التعليمية:

• لتعزيز فهم الطلاب لأجهزة الكمبيوتر الأولية؛
• تعزيز المهارات في بناء الدوائر المنطقية.

التعليمية:

• تشكيل تطور التفكير الخوارزمي.
• تطوير مهارات التصميم.
• مواصلة تعزيز تطوير كفاءة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات؛

التعليمية:

• الاستمرار في تطوير الاهتمام المعرفي بموضوع علوم الكمبيوتر؛
• تنمية الصفات الشخصية:
• نشاط،
• استقلال،
• الدقة في العمل

متطلبات المعرفة والمهارات:

يجب أن يعرف الطلاب:

• العناصر الأساسية الأساسية للدوائر المنطقية؛
• قواعد رسم المخططات المنطقية.

يجب أن يكون الطلاب قادرين على:

• رسم المخططات المنطقية.

نوع الدرس:درس حول توحيد المواد المستفادة

نوع الدرس:مجموع

طرق تنظيم الأنشطة التعليمية:

• أمامي؛
• فردي؛

البرمجيات والبرامج التعليمية:

• أجهزة الكمبيوتر الشخصية، وSMART Board، وبطاقات الواجبات المنزلية الفردية.

تم تطوير الدرس باستخدام البرنامج ماكروميديا ​​فلاش.

خلال الفصول الدراسية

I. تحديد أهداف الدرس.

مساء الخير

واليوم نواصل دراستنا لموضوع “بناء الدوائر المنطقية”.

تحضير النشرات" الأسس المنطقية لأجهزة الكمبيوتر. بناء الدوائر المنطقية" المرفق 1

سؤال المعلم.قم بتسمية العناصر المنطقية الرئيسية. ما العنصر المنطقي الذي يتوافق مع العملية المنطقية AND, OR, NOT؟

استجابة الطالب.عنصر منطق الكمبيوتر هو جزء من دائرة منطقية إلكترونية تنفذ وظيفة منطقية أولية. العناصر المنطقية الأساسية: الرابط (يتوافق مع الضرب المنطقي)، المفكك (يتوافق مع الجمع المنطقي)، العاكس (يتوافق مع النفي المنطقي).

سؤال المعلم.ما هي القواعد التي تقوم بها العناصر المنطقية بتحويل إشارات الإدخال؟ لنفكر في العنصر AND، في أي حالة سيكون هناك تيار عند الخرج (إشارة تساوي 1).

استجابة الطالب.عند المدخل الأول يوجد تيار (1، صحيح)، عند المدخل الثاني يوجد (1، صحيح)، عند الخرج يوجد تيار (1، صحيح).

سؤال المعلم.يوجد تيار عند المدخل الأول، وليس عند المدخل الثاني، ولكن التيار يتدفق عند الخرج. لا يوجد تيار عند المدخلات ولا تيار عند الإخراج. ما هي العملية المنطقية التي ينفذها هذا العنصر؟

استجابة الطالب.العنصر OR هو مفكك.

سؤال المعلم.دعونا نفكر في العنصر غير المنطقي. في أي حالة لن يكون هناك تيار عند الخرج (إشارة تساوي 0)؟

استجابة الطالب.يوجد تيار عند الإدخال، الإشارة هي 1.

سؤال المعلم.ما الفرق بين الدائرة المنطقية والعنصر المنطقي؟

استجابة الطالب.تتكون الدوائر المنطقية من عناصر منطقية تقوم بعمليات منطقية.

دعونا نحلل الدائرة ونحدد إشارة الخرج.

ثانيا. توحيد المواد المدروسة.

لماذا من الضروري أن نكون قادرين على بناء الدوائر المنطقية؟

الحقيقة هي أن البوابات تُستخدم لتكوين دوائر أكثر تعقيدًا تسمح لك بإجراء العمليات الحسابية وتخزين المعلومات. علاوة على ذلك، يمكن إنشاء دائرة تؤدي وظائف معينة من مجموعات وأعداد مختلفة من البوابات. ولذلك، فإن أهمية التمثيل الرسمي للمخطط المنطقي كبيرة للغاية. من الضروري أن تتاح للمطور الفرصة لاختيار الخيار الأنسب لبناء دائرة من البوابات. تصبح عملية تطوير الدائرة المنطقية العامة للجهاز (بما في ذلك الكمبيوتر ككل) هرمية، وفي كل مستوى لاحق، يتم استخدام الدوائر المنطقية التي تم إنشاؤها في المرحلة السابقة باعتبارها "لبنات بناء".

في المنزل كان عليك بناء دوائر منطقية تتوافق مع التعبيرات المنطقية.

سؤال المعلم.ما هي الخوارزمية لبناء الدوائر المنطقية؟

استجابة الطالب.خوارزمية بناء الدوائر المنطقية:

تحديد عدد المتغيرات المنطقية.

تحديد عدد العمليات المنطقية الأساسية وترتيبها.

لكل عملية منطقية، ارسم العنصر المقابل (البوابة).

ربط البوابات بترتيب العمليات المنطقية.

التحقق من الواجبات المنزلية المرفق 1. العمل في المنزل. الجزء 1

بناء دائرة منطقية للتعبير المنطقي:

بناء دائرة منطقية للتعبير المنطقي:

بناء دائرة منطقية للتعبير المنطقي:

بناء دائرة منطقية للتعبير المنطقي:

بناء دائرة منطقية للتعبير المنطقي:

أعطى الجبر المنطقي للمصممين وسيلة قوية لتطوير وتحليل وتحسين الدوائر المنطقية. إن دراسة الخصائص وإثبات التشغيل الصحيح للدائرة باستخدام صيغة تعبر عنها أسهل وأسرع من إنشاء جهاز تقني حقيقي.

وبالتالي فإن هدف درسنا القادم هو دراسة قوانين الجبر المنطقي.

رابعا. العمل في المنزل. الجزء 2

خامسا: العمل العملي.

برنامج - محاكاة "بناء الدوائر المنطقية"

www.Kpolyakov.narod.ru برنامج "المنطق"،