Valdkond 04
Digitaalloogika
Ühed, nullid ja otsused iga arvuti sees
Digitaalloogika on arvutite keel. Lihtsatest loogikaelementidest, mis vastavad „jah“ või „ei“, saab kokku panna seadmeid, mis loendavad, mäletavad ja otsustavad.
Kellele see sobib
Lastele, kellele meeldivad mõistatused ja reeglid, ning õppijatele, keda huvitab, kuidas arvutid otsustavad.
Mida sa õpid
- Mis on kahendsignaalid: 1 ja 0, sees ja väljas
- Kuidas töötavad loogikaelemendid AND, OR ja NOT
- Kuidas lugeda ja koostada tõeväärtustabelit
- Kuidas loogikaelemendid liituvad lülitusteks, mis loendavad ja mäletavad
Näidiskatsed
-
Kasuta kaht lülitit ja AND-elementi, et teha lamp, mis süttib ainult siis, kui mõlemad nupud on alla vajutatud.
-
Ehita lülitus, mis paneb lambi põlema, kui ükskõik kumb kahest uksest avaneb.
-
Ühenda loogikaelemente nii, et need liidaksid kaks kahendarvu.
Mida saad ehitada
-
Salakoodiga lukk
-
Kahendloendur
-
Lihtne foori juhtseade
Need näited annavad aimu, millega selles valdkonnas tegeletakse. Avaldatud õppetunnid võivad erineda.
Proovi väikest mudelit
Need väikesed mudelid töötavad otse sinu brauseris ja jätkavad pärast lehe laadimist tööd ka võrguühenduseta. Need on lihtsustatud õppemudelid, mitte MEKALUMI simulatsiooniprogramm.
Loogikaelement
Lülita sisendeid sisse ja välja ning vali siis loogikaelement. Lamp näitab väljundit.
- Väljund
- Lamp ei põle (0)
AND: lamp põleb ainult siis, kui nii A kui ka B on 1.
| A | B | Väljund |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Loogikaelemendid järgivad täpseid reegleid, seega käitub see mudel nagu päris digitaalloogika.
Mida simulatsioon lihtsustab
- Enamikus õppetundides lülituvad signaalid silmapilkselt, kuid päris kiipidel kulub selleks pisut aega.
- Elektrilised üksikasjad, nagu energiatarve ja müra, jäetakse tavaliselt arvestamata.
Iga simulatsioon lihtsustab tegelikkust. Tehnika õppimise juurde kuulub ka teadmine, kuidas see seda teeb.
Seosed kooliainetega
Matemaatika (kahendarvud), informaatika, elektroonika
Seosed teiste valdkondadega
Digitaalloogika seob vooluringid automaatika, programmeerimise ja robootikaga.
Hea teada
Igas arvutis ja telefonis on miljardeid tillukesi lüliteid, mis töötavad nagu loogikaelemendid.