Sritis 04
Skaitmeninė logika
Vienetai, nuliai ir sprendimai kiekvieno kompiuterio viduje
Skaitmeninė logika – tai kompiuterių kalba. Paprastus loginius elementus, atsakančius „taip“ arba „ne“, galima sujungti į įrenginius, kurie skaičiuoja, įsimena ir priima sprendimus.
Kam tinka
Vaikams, kurie mėgsta galvosūkius ir taisykles, ir besimokantiesiems, kuriems įdomu, kaip kompiuteriai priima sprendimus.
Ko išmoksi
- Kas yra dvejetainiai signalai: 1 ir 0, įjungta ir išjungta
- Kaip veikia loginiai elementai AND, OR ir NOT
- Kaip skaityti ir sudaryti teisingumo lentelę
- Kaip iš loginių elementų sudaromos grandinės, kurios skaičiuoja ir įsimena
Eksperimentų pavyzdžiai
-
Su dviem jungikliais ir elementu AND padaryk lemputę, kuri dega tik paspaudus abu mygtukus.
-
Sukonstruok grandinę, kuri uždega lemputę, kai atsidaro bent vienos iš dvejų durų.
-
Sujunk loginius elementus taip, kad jie sudėtų du dvejetainius skaičius.
Ką gali sukonstruoti
-
Spyna su slaptu deriniu
-
Dvejetainis skaitiklis
-
Paprastas šviesoforo valdiklis
Šie pavyzdžiai parodo, kokio pobūdžio darbai atliekami šioje srityje. Paskelbtos pamokos gali skirtis.
Išbandyk nedidelį modelį
Šie nedideli modeliai veikia tiesiog tavo naršyklėje ir, puslapiui įsikėlus, toliau veikia net be interneto. Tai supaprastinti mokomieji modeliai, o ne MEKALUMI modeliavimo programa.
Loginis elementas
Įjunk ir išjunk įėjimus, tada pasirink loginį elementą. Lemputė rodo išėjimą.
- Išėjimas
- Lemputė nedega (0)
AND: lemputė šviečia tik tada, kai ir A, ir B yra 1.
| A | B | Išėjimas |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Loginiai elementai veikia pagal tikslias taisykles, todėl šis modelis elgiasi kaip tikra skaitmeninė logika.
Ką supaprastina modeliavimas
- Daugumoje pamokų signalai persijungia akimirksniu, o tikriems lustams tam reikia labai trumpo laiko tarpo.
- Elektriniai ypatumai, pavyzdžiui, energijos sąnaudos ir triukšmai, dažniausiai neįtraukiami.
Kiekvienas modeliavimas supaprastina tikrovę. Žinoti, kaip jis tai daro, – inžinerijos mokymosi dalis.
Sąsajos su mokomaisiais dalykais
Matematika (dvejetainiai skaičiai), informatika, elektronika
Sąsajos su kitomis sritimis
Skaitmeninė logika sieja elektros grandines su automatika, programavimu ir robotika.
Verta žinoti
Kiekviename kompiuteryje ir telefone yra milijardai mažyčių jungiklių, kurie veikia kaip loginiai elementai.