04. terület
Digitális logika
Egyesek, nullák és a döntések minden számítógép belsejében
A digitális logika a számítógépek nyelve. Az igennel vagy nemmel felelő egyszerű kapukból olyan eszközök építhetők, amelyek számolnak, emlékeznek és döntenek.
Kinek való
Azoknak a gyerekeknek, akik szeretik a fejtörőket és a szabályokat, és azoknak, akiket érdekel, hogyan döntenek a számítógépek.
Mit fogsz megtanulni
- Mik a bináris jelek: 1 és 0, be és ki
- Hogyan működnek a logikai kapuk: AND (ÉS), OR (VAGY) és NOT (NEM)
- Hogyan olvass és készíts igazságtáblát
- Hogyan kapcsolhatók össze a kapuk számoló és emlékező áramkörökké
Példakísérletek
-
Két kapcsolóval és egy AND (ÉS) kapuval készíts olyan lámpát, amely csak akkor világít, ha mindkét gombot megnyomod.
-
Építs olyan áramkört, amely bekapcsol egy lámpát, ha a két ajtó közül bármelyik kinyílik.
-
Kapuk összekapcsolásával adj össze két bináris számot.
Amit megépíthetsz
-
Zár titkos kombinációval
-
Bináris számláló
-
Egyszerű jelzőlámpa-vezérlő
Ezek a példák azt mutatják, milyen munka folyik ezen a területen. A közzétett leckék ettől eltérhetnek.
Próbálj ki egy kis modellt
Ezek a kis modellek itt, a böngésződben futnak, és ha az oldal már betöltődött, offline is tovább működnek. Egyszerűsített oktatási modellek, nem a MEKALUMI szimulációs programja.
Logikai kapu
Kapcsold be vagy ki a bemeneteket, majd válassz egy kaput. A lámpa a kimenetet mutatja.
- Kimenet
- A lámpa nem világít (0)
AND (ÉS): a lámpa csak akkor világít, ha A és B is 1.
| A | B | Kimenet |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
A logikai kapuk pontos szabályokat követnek, ezért ez a modell úgy viselkedik, mint a valódi digitális logika.
Mit egyszerűsít a szimuláció
- A legtöbb leckében a jelek azonnal átváltanak, a valódi chipeknek viszont kell hozzá egy parányi idő.
- Az olyan elektromos részleteket, mint az energiafogyasztás és a zaj, általában elhagyjuk.
Minden szimuláció leegyszerűsíti a valóságot. Annak megértése, hogy miben és hogyan, a mérnöki tudás elsajátításának része.
Kapcsolódó tantárgyak
Matematika (kettes számrendszer), informatika, elektronika
Kapcsolat más területekkel
A digitális logika köti össze az áramköröket az automatizálással, a programozással és a robotikával.
Jó tudni
Minden számítógépben és telefonban több milliárd apró kapcsoló van, amelyek logikai kapukként működnek.