Напрям 04
Цифрова логіка
Одиниці, нулі та рішення всередині кожного комп’ютера
Цифрова логіка — мова комп’ютерів. Прості вентилі, що відповідають «так» або «ні», можна поєднувати в пристрої, які лічать, запам’ятовують і ухвалюють рішення.
Що ви вивчите
- Що таке двійкові сигнали: 1 і 0, увімкнено й вимкнено
- Як працюють вентилі AND («І»), OR («АБО») і NOT («НЕ»)
- Як читати й складати таблицю істинності
- Як із вентилів складають схеми, що лічать і запам’ятовують
Приклади експериментів
-
За допомогою двох вимикачів і вентиля AND зробіть лампу, яка вмикається лише тоді, коли натиснуто обидві кнопки.
-
Зберіть схему, яка вмикає лампу, коли відчиняються одні чи другі двері.
-
Поєднайте вентилі, щоб додати два двійкові числа.
Що можна збудувати
-
Замок із секретною комбінацією
-
Двійковий лічильник
-
Простий контролер світлофора
Ці приклади показують, якою буває робота в цьому напрямі. Опубліковані уроки можуть відрізнятися.
Спробувати невелику модель
Ці невеликі моделі працюють просто у вашому браузері й не потребують інтернету, щойно сторінку завантажено. Це спрощені навчальні моделі, а не рушій симуляції MEKALUMI.
Логічний вентиль
Вмикайте й вимикайте входи, а потім оберіть вентиль. Лампа показує значення на виході.
- Вихід
- Лампа не світить (0)
AND («І»): лампа світить, лише коли і A, і B дорівнюють 1.
| A | B | Вихід |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Логічні вентилі підкоряються точним правилам, тому ця модель поводиться як справжня цифрова логіка.
Що спрощує симуляція
- У більшості уроків сигнали перемикаються миттєво, а справжнім мікросхемам на це потрібна крихітна мить.
- Електричні подробиці, як-от споживання енергії та шуми, зазвичай не враховують.
Кожна симуляція спрощує реальність. Розуміти, як саме, — теж частина вивчення інженерії.
Зв’язок зі шкільними предметами
Математика (двійкові числа), інформатика, електроніка
Зв’язки з іншими напрямами
Цифрова логіка пов’язує електричні кола з автоматизацією, програмуванням і робототехнікою.
Варто знати
У кожному комп’ютері й телефоні є мільярди крихітних перемикачів, які працюють як логічні вентилі.