Ala 04
Digitaalilogiikka
Ykköset, nollat ja päätökset jokaisen tietokoneen sisällä
Digitaalilogiikka on tietokoneiden kieli. Yksinkertaisista porteista, jotka vastaavat kyllä tai ei, voidaan koota laitteita, jotka laskevat, muistavat ja tekevät päätöksiä.
Kenelle ala sopii
Lapsille, jotka pitävät pulmista ja säännöistä, sekä oppijoille, joita kiinnostaa, miten tietokoneet tekevät päätöksiä.
Mitä opit
- Mitä binäärisignaalit ovat: 1 ja 0, päällä ja pois päältä
- Miten AND-, OR- ja NOT-portit toimivat
- Miten totuustaulukkoa luetaan ja miten sellainen laaditaan
- Miten portit yhdistetään piireiksi, jotka laskevat ja muistavat
Esimerkkikokeita
-
Tee kahdella kytkimellä ja AND-portilla valo, joka syttyy vain, kun molempia painikkeita painetaan.
-
Rakenna piiri, joka sytyttää lampun, kun kumpi tahansa kahdesta ovesta avautuu.
-
Yhdistä portteja niin, että ne laskevat yhteen kaksi binäärilukua.
Mitä voit rakentaa
-
Lukko, joka aukeaa salaisella yhdistelmällä
-
Binäärilaskuri
-
Yksinkertainen liikennevalojen ohjain
Nämä esimerkit näyttävät, millaista työtä tällä alalla tehdään. Julkaistut oppitunnit voivat poiketa niistä.
Kokeile pientä mallia
Nämä pienet mallit toimivat suoraan selaimessasi, ja kun sivu on latautunut, ne toimivat myös ilman verkkoyhteyttä. Ne ovat yksinkertaistettuja opetusmalleja, eivät MEKALUMIn varsinaisia simulointiohjelmia.
Logiikkaportti
Kytke tulot päälle ja pois päältä ja valitse sitten portti. Lamppu näyttää lähdön tilan.
- Lähtö
- Lamppu ei pala (0)
AND: lamppu palaa vain, kun A ja B ovat molemmat 1.
| A | B | Lähtö |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Logiikkaportit noudattavat täsmällisiä sääntöjä, joten tämä malli toimii kuten oikea digitaalilogiikka.
Mitä simulaatio yksinkertaistaa
- Useimmilla oppitunneilla signaalit vaihtuvat välittömästi, kun taas oikeilta mikropiireiltä se vie hyvin vähän aikaa.
- Sähköiset yksityiskohdat, kuten virrankulutus ja kohina, jätetään yleensä pois.
Jokainen simulaatio yksinkertaistaa todellisuutta. Tekniikan oppimiseen kuuluu myös sen tietäminen, miten se yksinkertaistaa.
Yhteydet kouluaineisiin
Matematiikka (binääriluvut), tietotekniikka, elektroniikka
Yhteydet muihin aloihin
Digitaalilogiikka yhdistää virtapiirit automaatioon, ohjelmointiin ja robotiikkaan.
Hyvä tietää
Jokaisessa tietokoneessa ja puhelimessa on miljardeja pieniä kytkimiä, jotka toimivat kuten logiikkaportit.