תחום 04
לוגיקה ספרתית
אחדים, אפסים וההחלטות שבתוך כל מחשב
הלוגיקה הספרתית היא השפה של המחשבים. אפשר לצרף שערים פשוטים, שעונים כן או לא, למכשירים שסופרים, זוכרים ומחליטים.
למי זה מתאים
ילדים שנהנים מחידות ומכללים, ולומדים שסקרנים לדעת איך מחשבים מקבלים החלטות.
מה תלמדו
- מהם אותות בינאריים: 1 ו-0, דולק וכבוי
- איך פועלים שער AND, שער OR ושער NOT
- איך קוראים ובונים טבלת אמת
- איך שערים מצטרפים למעגלים שסופרים וזוכרים
דוגמאות לניסויים
-
השתמשו בשני מתגים ובשער AND כדי לבנות נורה שנדלקת רק כשלוחצים על שני הכפתורים.
-
בנו מעגל שמדליק נורה כשלפחות אחת משתי דלתות נפתחת.
-
שלבו שערים זה בזה כדי לחשב סכום של שני מספרים בינאריים.
מה אפשר לבנות
-
מנעול עם קוד סודי
-
מונה בינארי
-
בקר פשוט לרמזור
הדוגמאות האלה מראות את סוג העבודה בתחום הזה. השיעורים שיפורסמו בפועל עשויים להיות שונים.
נסו מודל קטן
המודלים הקטנים האלה פועלים כאן, בדפדפן שלכם, וממשיכים לעבוד גם ללא חיבור לאינטרנט (אופליין) אחרי שהדף נטען. אלה מודלים לימודיים מפושטים, ולא תוכנת ההדמיה של MEKALUMI.
שער לוגי
הפעילו וכבו את הכניסות, ואז בחרו שער. הנורה מראה את היציאה.
- יציאה
- הנורה כבויה (0)
שער AND: הנורה נדלקת רק כאשר גם A וגם B הם 1.
| A | B | יציאה |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
שערים לוגיים פועלים לפי כללים מדויקים, ולכן המודל הזה מתנהג כמו לוגיקה ספרתית אמיתית.
מה ההדמיה מפשטת
- ברוב השיעורים האותות מתחלפים באופן מיידי, ואילו שבבים אמיתיים צריכים לשם כך פרק זמן זעיר.
- פרטים חשמליים, כמו צריכת חשמל ורעש, בדרך כלל אינם נכללים.
כל הדמיה מפשטת את המציאות. ההבנה איך היא עושה זאת היא חלק מלימוד ההנדסה.
קשרים למקצועות הלימוד בבית הספר
מתמטיקה (מספרים בינאריים), מדעי המחשב, אלקטרוניקה
קשרים לתחומים אחרים
הלוגיקה הספרתית מקשרת בין מעגלים חשמליים לבין אוטומציה, תכנות ורובוטיקה.
טוב לדעת
בכל מחשב ובכל טלפון יש מיליארדי מתגים זעירים שפועלים כמו שערים לוגיים.