Giáo án: các cổng logic cơ bản -3 pps

Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp Giáo án lý thuyết số: 01 Thời gian thực hiện:01tiết - Lớp: Số giờ đã giảng: Thực hiện ngàythángnăm 2008 Bài1 : Các cổng Logic cơ bản Mục tiêu học tập : Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng - Kiến thức: Trình bày chính xác định nghĩa, hàm quan hệ, ký hiệu, bảng chân lý, dạng xung và ý nghĩa của các cổng Logic. - Kỹ năng: Phân biệt các cổng Logic về : định nghĩa, hàm quan hệ, ký hiệu, bảng chân lý, dạng xung, ý nghĩa. - Thái độ: Nghiêm túc,chú ý nghe giảng, hăng hái đóng góp ý kiến xây dựng bài. I. ổn định lớp Thời gian: 1 phút Sĩ số lớp: / Số học sinh vắng:. Tên: II. Kiểm tra kiến thức cũ Thời gian: 3phút Câu hỏi: Hãy trình bày các phép Logic cơ bản và định lý của đại số Boolean. Dự kiến học sinh kiểm tra: Họ và tên Điểm III. giảng bài mới Thời gian: 38 phút Đồ dùng, phơng tiện: Máy chiếu đa năng kết nối máy tính, phấn viết, bảng. Tài liệu tham khảo: Giáo trình Kỹ thuật số - Trần Văn Hào - DDHSPKT Nam Định Trọng tâm bài : Ký hiệu, bảng chân lý, dạng xung,ý nghĩa của các cổng logic: NOT, OR, AND, NAND Nội dung, phơng pháp: Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 1 Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A STT Nội dung DH Phơng pháp DH Thời gian (phút) Phơng pháp dạy Phơng pháp học 1. a. b. c. d. e. f. Cổng NOT Định nghĩa Hàm quan hệ Ký hiệu Bảng chân lý Dạng xung ý nghĩa -Thuyết trình: giảng giải về định nghĩa cổng NOT -Trực quan, thuyết trình(giảng giải) các biến đầu vào đầu ra của hàm quan hệ. -Trực quan, thuyết trình(giảng giải) về ký hiệu của cổng NOT -Trực quan, thuyết trình(giảng giải)về các trạng thái của cổng NOT -Đàm thoại: đặt câu hỏi yêu cầu HS dựa vào bảng chân lý để vẽ dạng xung.Sau đó tổng hợp ý kiến,nhận xét,kết luận -Thuyết trình(giảng giải) về dạng xung -Đàm thoại: Đặt câu hỏi yêu cầu xác định ý nghĩa cơ khí của cổng Logic NOT.Sau đó tổng hợp ý kiến,nhận xét - Trực quan : Trình chiếu cổng Logic và ý nghĩa cơ khí - Thuyết trình: giảng giải đa ra kết luận - Lắng nghe, ghi chép định nghĩa. -Quan sát, lắng nghe, ghi chép hàm quan hệ -Quan sát, lắng nghe, ghi chép ký hiệu -Quan sát, lắng nghe, ghi chép bảng chân lý -Suy nghĩ, trả lời câu hỏi.Lắng nghe GV nhận xét,ghi chép kết luận - Lắng nghe, ghi chép dạng xung -Suy nghĩ,trả lời câu hỏi.Lắng nghe GV nhận xét,ghi chép kết luận - Quan sát và ghi chép các trạng thái đợc quan sát - Lắng nghe,ghi chép kết luận. 9 2. a. b. c. d. e. Cổng OR Định nghĩa Hàm quan hệ Ký hiệu Bảng chân lý Dạng xung -Thuyết trình: giảng giải định về định nghĩa cổng OR -Trực quan, thuyết trình(giảng giải) các biến đầu vào đầu ra của hàm quan hệ. -Trực quan, thuyết trình (giảng giải) về quy ớc,ký hiệu của cổng OR -Trực quan, thuyết trình(giảng giải) bảng chân lý của cổng OR 2 đầu vào - Đàm thoại: Đặt câu hỏi với bảng chân lý 3 đầu vào.Sau đó tổng hợp ý kiến,nhận xét - Thuyết trình: giảng giải bảng chân lý 3 đầu vào -Đàm thoại: đặt câu hỏi yêu cầu HS dựa - Lắng nghe, ghi chép định nghĩa. -Quan sát, lắng nghe, ghi chép hàm quan hệ -Quan sát, lắng nghe, ghi chép ký hiệu -Quan sát,lắng nghe, ghi chép bảng chân lý 2 đầu vào -Suy nghĩ,trả lời câu hỏi.Lắng nghe GV nhận xét,ghi chép kết luận -Lắng nghe,ghi chép bảng chân lý 3 đầu vào - Suy nghĩ, trả lời câu hỏi. Lắng nghe GV 10 2 Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp IV. tổng kết bài Thời gian: 2 phút - Tóm tắt nội dung chính của bài học V. CÂU Hỏi, bài tập về nhà Thời gian: 1 phút Câu hỏi: Hãy so sánh các cổng logic cơ bản đã học . VI. rút kinh nghiệm Khoa- Bộ môn Nam Định, ngàythángnăm 2008 ( Duyệt) Giáo sinh Hà Khánh Hoàng Đề cơng bài giảng Bài 1 : Các cổng logic cơ bản I. Cổng NOT a. Định nghĩa Cổng NOT là một cổng Logic thực hiện thuật toán phủ định Logic tín hiệu đầu vào. b. Hàm quan hệ Y= A A,B,CN là biến vào Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 3 Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp Y là tín hiệu( kết quả) đầu ra. c. Ký hiệu d. Bảng chân lý A Y 0 1 1 0 e. Dạng xung f. ý nghĩa Nếu ta gọi biến đầu vào A là 1 công tắc Y là đèn tín hiệu ra thì cổng NOT tơng đơng công tắc đợc mắc song song với đèn tín hiệu. A =1 Công tắc ON A =0 Công tắc OFF Y =1 đèn sáng Y = 0 đèn tắt Lu ý tụ điện C đợc mắc thêm vào mach để đề phòng trờng hợp khi công tắc A đóng sẽ làm ngắn mạch nguồn điện xoay chiều 220V. * Kết luận: Trạng thái đầu vào và đầu ra cua cổng Logic NOT luôn ngợc nhau. 2. Cổng OR a. Định nghĩa Cổng OR là một cổng Logic thực hiện thuật toán tổng Logic các tín hiệu đầu vào. b. Hàm quan hệ Ta có A,B,C,N là các biến đầu vào Y là tín hiệu ra Hàm quan hệ : Y = A + B + C ++N +2 biến : Y = A + B +3 biến : Y = A + B + C c. Ký hiệu Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 4 Y 220V C A A Y A Y A Y B Y A B C Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp d. Bảng chân lý - 2 đầu vào: A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 - 3 đầu vào A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 e.Dạng xung f. ý nghĩa - Nếu gọi A, B (biến đầu vào) là các công tắc , Y là đèn tín hiệu, ta có : - A = B = 0 công tắc hở Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 5 A B Y A B Y 220V Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp - A = B = 1 công tắc kín - Y = 0 đèn tắt - Y = 1 đèn sáng * Kết luận : Trạng thái đầu ra của cổng OR bằng 0 khi và chỉ khi các tín hiệu đầu vào đều bằng 0. 3. Cổng AND a. Định nghĩa Cổng AND là một cổng Logic thực hiên thuật toán nhân logic các tín hiệu đầu vào. b. Hàm quan hệ - Ta có A, B, N là các tín hiệu đầu vào Y là kết quả đầu ra Hàm quan hệ : Y = A.B.CN +2 biến : Y = A.B +3 biến : Y = A.B.C c. Ký hiệu d.Bảng chân lý - 2 đầu vào: - 3đầu vào: A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 e. Dạng xung Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 6 Y B A A B C Y Y B A Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp f. ý nghĩa - Nếu gọi A,B (biến đầu vào) là các công tắc , Y là đèn tín hiệu ,ta có: - A = B = 0 công tắc hở - A = B = 1 công tắc kín - Y = 0 đèn tắt - Y = 1 đèn sáng * Kết luận: Trạng thái đầu ra của cổng AND chỉ bằng 1 khi và chỉ khi các tín hiệu đầu vào đều bằng 1 4. Cổng NAND a. Định nghĩa Cổng NAND là một cổng logic thực hiện thuật toán phủ định tích logic các tin hiệu đầu vào. b. Hàm quan hệ - Ta có A, B các tín hiệu đầu vào Y là kết quả đầu ra Hàm quan hệ: Y = A.B c. Ký hiệu d. Bảng chân lý A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 e. Dạng xung Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 7 A B Y 220V Y A B Y A B B A Y Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp f. ý nghĩa - Nếu gọi A, B ( biến đầu vào) là các công tắc , Y là đèn tín hiệu ,ta có : - A = B = 0 công tắc hở - A = B = 1 công tắc kín - Y = 0 đèn tắt - Y = 1 đèn sáng *Kết luận : Trạng thái đầu ra của cổng NAND chỉ bằng 0 khi và chỉ khi các tín hiệu đầu vào đều bằng 1. Giáo án lý thuyết số: 03 Thời gian thực hiện: 01 tiết, lớp Số giờ đã giảng: Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 8 A C Y B 220V Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp Thực hiện ngày tháng năm 2008 Bài 3: tối thiểu hóa hàm logic Mục tiêu học tập: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng - Kiến thức: Trình bày chính xác các bớc tối thiểu hoá hàm logic,đặc điểm của từng phơng pháp. - Kỹ năng: Thực hiện thành thạo việc tối thiểu các hàm logic - Thái độ: Nghiêm túc học tập,hăng hái đóng góp ý kiến xây dựng bài I. ổN định lớp : Thời gian : 1 phút - Sĩ số lớp : - Số học sinh vắng: Tên: II. kiểm tra bài cũ: Thời gian : 2 phút - Câu hỏi : cho hàm logic sau: Biểu diễn hàm trên dới dạng các cổng logic đã học? - Dự kiến học sinh kiểm tra : Họ và tên Điểm III. giảng bài mới : Thời gian: 38 phút - Đồ dùng, phơng tiện: Máy chiếu đa năng, phấn, bảng. - Trọng tâm bài học: Cấc bớc tối thiểu hàm logic của 2 phơng pháp - Tài liệu tham khảo : Giáo trình kỹ thuật số -trần văn hào - Trờng ĐHSPKT Nam Định. - Nội dung, phơng pháp: Stt Nội dung DH Phơng pháp dạy học T.gian (phút) Phơng pháp dạy Phơng pháp học I. Tối thiểu hóa hàm -Thuyết trình: -Lắng nghe, ghi Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 9 Y = ABC + ABC + BC Giáo án - Đề cơng bài giảng GVGD: Hà Mạnh Hợp II. 1. 2. 3. III. 1. 2. 3. logic dùng bản đồ Kaunaugh. Khái quát chung Tối thiểu hóa hàm logic dùng đại số boolean. Cách thực hiện. Ví dụ minh họa: Đặc điểm: Tối thiểu hoá hàm locgic dùng bản đồ Kauuagh Cách thực hiện Ví dụ minh họa: Đặc điểm : Dùng giảng giải về tối giản hàm logic -Thuyết trình(giảng giải) giúp ngời học hiểu rõ đợc từng b- ớc. - Trực quan sơ đồ, chỉ ra cách kết nối. Đàm thoại gọi ngời học tìm ra cách thực hiện; nhận xét đánh giá trực quan sơ đồ. -Thuyết trình (giảng giải) phân tích từ những ví dụ trên để làm rõ đợc đặc điểm của ph- ơng pháp. Chỉ ra cách vận dụng . -Thuyết trình(giảng giải) giúp ngời học lĩnh hội đợc từng b- ớc tiến hành. - Thuyết trình(giảng giải) cách làm,đàm thoại gọi ngời học phân tích rồi tìm phơng án để giải quyết,nhận xét, kết luận - Trực quan sơ đồ kết nối, giảng thuật về trình tự hoạt động của sơ đồ. - Thuyết trình (giảng giải) để chỉ rõ cho ngời học chép -Lắng nghe, ghi chép bài. -Quan sát ,suy nghĩ trả lời câu hỏi -Lắng nghe, ghi chép -Lắng nghe bài giảng, ghi chép đầy đủ. -Nghe giảng, t duy cách làm. Suy nghĩ trả lời câu hỏi. -Quan sát sự hoạt động của mạch. -Lắng nghe , ghi. suy nghĩ trả lời Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng Lớp: ĐKH- CCĐ K34A 10 [...]... các ô ở mép, các ô ở góc, các ô liền kề 2 Ví dụ minh hoạ: Y logic đã BC - Từ hàm =ABC + ABC+cho ta xây dựng bản đồ Kaunaugh và ghi các mức logic vào các ô t ơng ứng trong bản đồ - Thực hiện ghép các ô liền kề nhau có giá trị mức logic bằng 1 - Qua các bớc thực hiện trên ta thu đ ợc kết quả và có sơ đồ mạch tơng ứng (trên phơng tiện trực quan) 3 Đặc điểm : - Một ô trong bản đồ có giá trị mức logic bằng... (hay các mức logic) là 0 và 1 vào các ô trong bản đồ tơng ứng - Thực hiện ghép các ô có giá trị mức logic bằng 1 liền kề nhau Số lợng ô ghép tỷ lệ với 2n và là lớn nhất có thể - Cứ 2n ô ghép với nhau thì bỏ đ ợc n biến, biến bỏ đi là biến có giá trị thay đổi trong số các ô ghép với nhau Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng K34A 13 Lớp: ĐKH- CCĐ GVGD: Hà Mạnh Hợp Giáo án - Đề cơng bài giảng - Có thể ghép các ô... .năm2008 (Duyệt) Giáo Sinh Hà Khánh Hoàng đề cơng bài giảng Bài 3 : tối thiểu hoá hàm logic I Khái quát chung - Tối thiểu hàm logic là phép biến đổi các hàm logic từ phức tạp về đơn giản mà không làm thay đổi giá trị logic của tín hiệu đầu ra tơng ứng - Việc đơn giản hàm logic tạo điều kiện cho việc thiết kế và vẽ các mạch logic đơn giản hơn - Có nhiều phơng pháp để tối thiểu hàm logic, nh ng trong... số boolean + Phơng pháp tối thiểu dùng bản đồ Kaunaugh Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng K34A 12 Lớp: ĐKH- CCĐ GVGD: Hà Mạnh Hợp Giáo án - Đề cơng bài giảng Chúng ta sẽ đi cụ thể vào từng ph ơng pháp II Tối thiểu dùng đại số boolean 1 Cách thực hiện: Viết các hàm logic đầy đủ d ới dạng đại số Dùng các phép biến đổi đại số boolean các định lý tính chất để biến đổi, nhóm các thành phần giống nhau rổi giản ớc... hoặc bớt các biến có thể nhầm lẫn đối với các hàm đơn giản Vì vậy ph ơng pháp chỉ đợc và nên áp dụng để tối thiểu đối với hàm đơn giản - Kết quả tối thiểu ch a chắc đã hoàn toàn là gọn nhất, vì nó phụ thuộc vào khả năng hay cách biến đổi của mỗi ngời III Tối thiểu dùng bản đồ Kaunaugh 1 Cách thực hiện: - Dựa trên bài toán và yêu cầu thực tế chúng ta xây dựng bản đồ Kaunaugh Từ đó điền các giá trị logic. .. giống nhau rổi giản ớc chúng Thành phần đ ợc giản ớc là thành phần không cần thiết 2 Ví dụ minh họa: Cho hàm logic: Y = ABC + ABC + BC Để tiến hành các ví dụ ta cần chú ý sử dụng các phép toán: A+A=A A+ 0 =A A+ 1 = 1 A+A= 1 Các bớc làm: Viết đầy đủ nh trên Nhóm các thành phần giống nhau nh : - Qua các phép biến đổi toán học ta đ ợc: Y =AB + BC - Đây là kết quả rút gọn cuối cùng 3 Đặc điểm của phơng pháp:... phơng pháp tối thiểu hàm logic? - Bài tập: Một nhà có thiết bị điện gồm 4 công tắc điều khiển muốn điều khiển theo yêu cầu: Khi cả 4 công tắc đều kín, đều hở, A,B kín thì thiết bị hoạt động Còn các trờng hợp khác không hoạt động Hãy: + Thành lập bảng chân lý + Tối thiểu hàm logic + Thiết kế mạch Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng K34A 11 Lớp: ĐKH- CCĐ GVGD: Hà Mạnh Hợp Giáo án - Đề cơng bài giảng VI Rút kinh... Giáo án - Đề cơng bài giảng biết phải ghép nh câu hỏi thế nào? - Đàm thoại: dùng ví dụ ở trên thử các cách ghép nối khác nhau rồi thử phản ứng của ngời học.Sau đó nhận xét đa ra kết luận IV tổng kết bài : Thời gian: 01phút - Tóm tắt các phơng pháp cùng với những lu ý khi tiến hành đối với từng phơng pháp V.Câu hỏi, Bài Tập Về Nhà Thời gian: 03 phút - Câu hỏi: + Vì sao phải tiến hành tối thiểu hàm logic? ... bằng 1 có thể đợc sử dụng để ghép nhiều lần Nh ng trong mỗi lần ghép phải có một ô mới ch a đợc sử dụng lần nào - Sự ghép nối và các b ớc thực hiện có thể khác nhau Nguyên nhân là do cách biến đổi và khả năng của mỗi ngời nhng sau khi biến đổi kết quả cuối cùng phải giống nhau Giáo sinh: Hà Khánh Hoàng K34A 14 Lớp: ĐKH- CCĐ . ngàythángnăm 2008 ( Duyệt) Giáo sinh Hà Khánh Hoàng Đề cơng bài giảng Bài 1 : Các cổng logic cơ bản I. Cổng NOT a. Định nghĩa Cổng NOT là một cổng Logic thực hiện thuật toán phủ định Logic tín hiệu đầu. đầu ra cua cổng Logic NOT luôn ngợc nhau. 2. Cổng OR a. Định nghĩa Cổng OR là một cổng Logic thực hiện thuật toán tổng Logic các tín hiệu đầu vào. b. Hàm quan hệ Ta có A,B,C,N là các biến đầu. hoạ: - Từ hàm logic đã cho ta xây dựng bản đồ Kaunaugh và ghi các mức logic vào các ô tơng ứng trong bản đồ. - Thực hiện ghép các ô liền kề nhau có giá trị mức logic bằng 1. - Qua các bớc thực