Краткие теоретические сведения. Методические указания

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных и практических работ ОП.09 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

для специальности

11.02.06 Техническая эксплуатация транспортного радиоэлектронного оборудования (по видам транспорта)

 

 

Базовая подготовка

среднего профессионального образования

Очная форма обучения на базе основного общего образования

 

 

Пояснительная записка

 

Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ разработаны в соответствии с рабочей учебной программой дисциплины ОП.09 Вычислительная техника и требованиями к результатам освоения программы подготовки специалистов среднего звена ФГОС СПО по данной специальности.

Данные методические указания предназначены для студентов очной формы обучения 3 курса специальности 11.02.06 Техническая эксплуатация транспортного радиоэлектронного оборудования (по видам транспорта).

Целью работ является систематизация и закрепление теоретических знаний, а также формирование определенных практических умений и навыков по основным разделам, умений пользоваться справочной литературой.

Практические и лабораторные работы проводятся в специально оборудованной лаборатории «Вычислительная техника», формой организации – является групповая по 2 человека, индивидуальная.

Выполнение практических и лабораторных работ направлено на формирование общих и профессиональных компетенций, закрепление знаний, освоение необходимых умений и способов деятельности, формирование первоначального практического опыта:

ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 7 Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8 Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9 Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1. Выполнять работы по монтажу, вводу в действие, демонтажу транспортного радиоэлектронного оборудования, сетей связи и систем передачи данных.

ПК 2.1. Выполнять техническую эксплуатацию транспортного радиоэлектронного оборудования в соответствии с требованиями нормативно-технических документов.

ПК 2.5. Измерять характеристики типовых каналов связи, каналов радиосвязи, групповых и линейных трактов.

ПК 3.2. Выполнять операции по коммутации и сопряжению отдельных элементов транспортного радиоэлектронного оборудования при инсталляции систем связи.

ПК    3.3. Программировать и               настраивать       устройства и аппаратуру цифровых систем передачи.

В результате выполнения практических и лабораторных работ обучающийся должен:

иметь практический опыт:

- выполнения работ по контролю технического состояния транспортного радиоэлектронного оборудования; - измерения параметров аппаратуры и каналов проводной связи и радиосвязи с использованием встроенных систем контроля и современных измерительных технологий; - выявления и устранения неисправностей;

уметь:

– использовать типовые средства вычислительной техники и программного обеспечения в своей профессиональной деятельности;

– собирать схемы цифровых устройств и проверять их работоспособность;

– составлять схемы логических устройств;

– составлять функциональные схемы цифровых устройств;

– использовать специализированные процессорные устройства транспортных средств.

знать:

– виды  информации  и способы ее представления в электронно-вычислительных машинах ЭВМ;

– логические функции и электронные логические элементы;

– системы счисления;

– состав, основные характеристики, принцип работы процессорного устройства;

– основы построения, архитектуру ЭВМ;

– принципы обработки информации в ЭВМ;

– программирование микропроцессорных систем.

Каждая практическая работа завершается составлением письменного отчета в соответствии с Положением «Требования к оформлению    текстовой    и    графической  документации

«Нормоконтроль» с последующей его индивидуальной защитой и получением оценки. В отчёте следует указать номер работы, тему, цель, содержание в соответствии с методическими указаниями. Содержанием практических и лабораторных работ является решение разного рода задач, в том числе профессиональных (анализ проблемных ситуаций; решение ситуационных задач; работа с измерительными приборами).

Критерии оценок:

«отлично» выставляется, если студент правильно выполняет все практические задания и отвечает на контрольные вопросы, свободно использует справочную литературу, делает обоснованные выводы;

«хорошо» выставляется, если студент с некоторыми недочётами выполняет практические задания и отвечает на контрольные вопросы, умеет ориентироваться в справочной литературе, делает обоснованные выводы;

«удовлетворительно» выставляется, если студент с помощью преподавателя выполнил практические задания и ответил на контрольные вопросы, показал умения пользоваться справочной литературой, правильно сделать выводы или самостоятельно с допущением ошибок;

«неудовлетворительно» выставляется, если студент не выполнил практическую задачу, не умеет пользоваться справочной литературой, делать выводы.

 

Перечень практических работ	Коды формируемых компетенций
Практическая работа 1 Выполнение арифметических операций A + B в различных системах счисления	ОК 5. ПК 2.1. ПК 2.2.
Лабораторная работа 1 И сследование работы логических узлов ЭВМ	ОК 2. ОК 5. ПК 2.4. ПК 3.2.
Практическая работа 2 Преобразование логических выражений в соответствии с законами алгебры	ОК 3. ОК 9. ПК 2.4. ПК 3.2.
Практическая работа 3 Составление таблиц Истинности для логических выражений	ОК 5. ОК 6. ПК 2.2. ПК 2.4.
Практическая работа 4 Построение логических схем по заданным выражениям	ОК 4. ОК 8. ПК 2.3. ПК 3.1.
Практическая работа 5 Построение последовательности машинных операций для реализации простых вычислений	ОК 6. ПК 2.2.
Практическая работа 6 Расчет параметров запоминающего устройства (ЗУ) по заданной интегральной микросхеме (ИМС)	ОК 2. ОК 5. ПК 1.1. ПК 2.5.
Практическая работа 7 Построение оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) заданной емкости  и разрядности	ОК 5. ОК 8. ПК 2.2. ПК 3.1.
Лабораторная работа 2 Архитектура системной платы	ОК 7 ПК 1.3.
Лабораторная работа 3 Внутренние интерфейсы системной платы, интерфейсы периферийных устройств  IDE и SCSI	ОК 4 ОК 8 ПК 2.2. ПК 2.4.
Практическая работа 8 Программирование арифметических и логических команд	ОК.4 ПК 1.1. ПК 3.2.
Практическая работа 9 Программирование переходов ввода/вывода	ОК 1 ОК 5. ПК 1.3. ПК2.2.

Практическая работа 1

Тема: Выполнение арифметических операций А+В в различных системах счисления

Цель: получение практических навыков и умений по выполнению арифметических операций в различных системах счисления.

Теоретические сведения

Числовая информация была первым видом информации, который начали обрабатывать ЭВМ, и долгое время она оставалась единственным видом. В современном компьютере существует большое разнообразие типов и представлений чисел (рисунок 1). Прежде всего – это целые и вещественные числа, которые по представлению в ЭВМ различаются очень существенно. Целые числа в свою очередь делятся на числа со знаком и без знака, имеющие уже не столь существенные различия.

 

Рисунок 1 - Типы чисел

Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называют системами счисления. Система счисления – совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного набора символов. Все системы счисления делят на позиционные и непозиционные. Для вычислительной техники особый интерес представляют двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Арифметические операции во всех позиционных системах счисления выполняются по одним и тем же хорошо известным правилам.

Сложение

Рассмотрим сложение чисел в двоичной системе счисления. В его основе лежит таблица сложения одноразрядных двоичных чисел (таблица 1)

Таблица 1 -Таблица сложения двоичных чисел

 

+	0	1
0	0	1
1	1	10

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 10

При сложении двух единиц происходит переполнение разряда и производится перенос в старший разряд. Переполнение разряда наступает тогда, когда величина числа в нем становится равной или больше основания системы счисления. Для двоичной системы счисления эта величина равна двум.

Ниже приведена таблица сложения в восьмеричной системе счисления (таблица 2).

 

Таблица 2 -Таблица сложения в восьмеричной системе счисления

 

+	1	2	3	4	5	6	7
1	2	3	4	5	6	7	10
2	3	4	5	6	7	10	11
3	4	5	6	7	10	11	12
4	5	6	7	10	11	12	13
5	6	7	10	11	12	13	14
6	7	10	11	12	13	14	15
7	10	11	12	13	14	15	16

Пример 1.

Рассмотрим на примере двоичных чисел сложение многоразрядных чисел. При сложении возможен перенос числа из младшего разряда в старший.

Проверим правильность вычислений сложением в десятичной системе счисления. Переведем двоичные числа в десятичную систему счисления и затем их сложим.

Теперь переведем результат двоичного сложения в десятичное число:

1010₂ = 1 × 23 + 0 × 22 + 1 × 21 + 0 × 20 = 9₁₀.

Сравним результаты, сложение выполнено правильно.

Вычитание

Рассмотрим на примере вычитания двоичных чисел. В основе лежит таблица вычитания одноразрядных двоичных чисел (таблица 3). При вычитании из меньшего числа большего производится заем из старшего разряда.

Таблица 3 -Таблица вычитания двоичных чисел

 

–	0	1
0	0	(1)1
1	1	0

0 – 0 = 0

0 – 1 = (1) 1

1 – 0 = 1

1 – 1 = 0

Пример 2.

Рассмотрим на примере двоичных чисел вычитание многоразрядных чисел. При вычитании возможен заем числа в старшем разряде.

Теперь переведем результат двоичного сложения в десятичное число:

11₂ = 1 × 21 + 1 × 20 = 3₁₀.

Сравним результаты, вычитание выполнено правильно.

Умножение

В основе умножения лежит таблица умножения одноразрядных двоичных чисел (табл. 4).

Таблица 4- Таблица умножения двоичных чисел

 

×	0	1
0	0	0
1	0	1

0 × 0 = 0

0 × 1 = 0

1 × 0 = 0

1 × 1 = 1

Пример 3.

Выполнить операцию умножения чисел 110012 × 1102 в двоичной системе счисления и проверить правильность результата, переведя его в десятичную систему счисления.

Операция умножения сводится к многократному сдвигу и сложению:

1 1 0 0 1₂ – множимое

× 1 1 0 ₂ – множитель

0 0 0 0 0 + 1 1 0 0 1 – частичные произведения

1 1 0 0 1

1 0 0 1 0 1 1 0₂ – произведение (сумма частичных произведений)

Проверка.

Сравним результаты, умножение выполнено правильно.

Деление

Операция деления выполняется по алгоритму, подобному алгоритму выполнения операции деления в десятичной системе счисления.

Арифметические операции в восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления выполняются аналогично.

Пример 4.

Задание 1

Выполнить действия сложения, вычитания, умножения с двоичными числами X и Y. Перевести результат в десятичное число, Выполнить проверку, сравнив результаты.

Варианты практического задания представлены в таблице 5. Таблица 5 -Исходные данные

Вариант	Число X2	Число Y2
1	1100	1001
2	1101	1111
3	1000	11
4	10	10111
5	101	1001
6	10001	11
7	11111	100
8	11100	11
9	11001	110
10	1110	1001

Задание 2

 

                     Содержание отчета

1. Тема, цель.

2. Результаты выполнения работы: расчеты, проверка правильности выполнения.

3. Выводы о правильности выполнения расчетов.

Контрольные вопросы

1. Перечислите системы счисления, используемые при обработке информации в ЭВМ.

2. Назовите особенности позиционной и непозиционной систем счисления.

3. Скажите, какие системы счисления используются в вычислительной технике.

4. На примере продемонстрируйте правило перевода чисел из двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной систем счисления в десятичную систему счисления

Лабораторная работа 1

Тема: Исследование работы логических узлов ЭВМ

Цель: Изучить основные логические узлы и устройства ПК. Выяснить их назначение и взаимосвязь.

Оборудование: персональный компьютер.

Состав системной магистрали

1. Шина данных – это основная шина, ради которой и создается вся система. Количество ее разрядов (линий связи) определяет скорость и эффективность информационного обмена, а также максимально возможное количество команд. Шина данных всегда двунаправленная, так как предполагает передачу информации в обоих направлениях. Наиболее часто встречающийся тип выходного каскада для линий этой шины

— выход с тремя состояниями. Обычно шина данных имеет 8, 16, 32 или 64 разряда. Понятно, что за один цикл обмена по 64-разрядной шине может передаваться 8 байт информации, а по 8-разрядной — только один байт. Разрядность шины данных определяет и разрядность всей магистрали. Например, когда говорят о 32- разрядной системной магистрали, подразумевается, что она имеет 32- разрядную шину данных.

2. Шина адреса – вторая по важности шина, которая определяет максимально возможную сложность микропроцессорной системы, то есть допустимый объем памяти и, следовательно, максимально возможный размер программы и максимально возможный объем запоминаемых данных. Количество  адресов, обеспечиваемых шиной

адреса, определяется как 2 n, где n — количество разрядов. Например,

16-разрядная шина адреса обеспечивает 65536 адресов. Разрядность шины адреса обычно кратна 4 и может достигать 32 и даже 64. Шина адреса может быть однонаправленной (когда магистралью управляет только процессор) или двунаправленной (когда процессор может временно передавать управление магистралью другому устройству, например ПДП – контроллеру прямого доступа к памяти.)

3. Шина управления – это вспомогательная шина, управляющие сигналы на которой определяют тип текущего цикла и фиксируют моменты времени, соответствующие разным ч-стям или стадиям цикла. Кроме того, управляющие сигналы обеспечивают согласование работы процессора (хозяина магистрали – master) с работой памяти или устройства ввода/ вывода (устройства- исполнителя – slave). Управляющие сигналы также обслуживают запрос и предоставление прерываний, запрос и предоставление прямого доступа.

Для снижения общего количества линий связи магистрали часто применяется мультиплексирование шин адреса и данных. То есть одни и те же линии связи используются в разные моменты времени для передачи как адреса, так и данных (в начале цикла – адрес, в конце цикла – данные) (рис. 2). По типу шины адреса и шины данных все магистрали также делятся на мультиплексированные и немультиплексированные.

 

Рисунок 2 - Мультиплексирование шин адреса и данных

 

Порты и контроллеры

Рассматривая IBM-совместимую компьютерную архитектуру, можно разделить       все             устройства  на системные            (процессор, оперативная память и т.д.) и внешние. Внешние устройства подразделяются на запоминающие (жесткий диск, CR-ROM и т.д.) и устройства вода/вывода (клавиатура, принтер и т.д.). Каждое из устройств должно подсоединяться к системной шине. Существуют следующие основные способы подключения устройств к системной шине:  разъем (встроен в материнскую плату),       порт (порт предназначен       для              подключения      внешних устройств,     не соединяющихся напрямую с материнской платой), контроллер обеспечивает сопряжение внешнего устройства и системной платы. Контроллеры бывают либо интегрированными (встроенными) в материнскую плату (контроллер клавиатуры, жесткого диска и т.д.), либо выполняются в виде отдельной платы, вставляющейся в разъем на МП, в этом случае контроллер называют адаптером (видеоадаптер, сетевой адаптер и т.д.).

Шина, связывающая только два устройства, называется портом. Обычно шина имеет гнезда (слоты) для подключения внешних устройств, которые в результате сами становятся частью шины и могут обмениваться информацией со всеми другими подключаемыми к ней устройствами.

Архитектура любой шины включает линии данных, адреса, управления и контроллер, который осуществляет управление процессом обмена данными и обычно выполняется в виде отдельной микросхемы или интегрируется в чипсет материнской платы. Чипсет

– это мост, реализованный в виде набора микросхем.

Для обмена данными с периферией (клавиатура, мышь, монитор, принтер и др.) используются внешние интерфейсы: последовательный и параллельный порты, USB, IEEE 1394 (FireWire).

Для беспроводного обмена данными с внешними устройствами используются интерфейсы Wi-Fi и Bluetooth.

Общая организация узлов и устройств ЭВМ представлена на рисунке 3.

Порядок выполнения

1. Запустите компьютер.

2. Войдите в режим «Панель управления» (кнопка ПУСК). (Нужно иметь доступ к «Панели управления»!).

3. Выберите режим «Система» – вкладка «Общие» –

«Оборудование» – «Диспетчер устройств».

4. Определите основные характеристики вашего ПК.

Содержание отчета

(отчет в электронном виде)

1. Номер, название темы лабораторной работы.

2. Цель лабораторной работы.

3. Нарисуйте схему в программе Word (рис. 3). Использовать меню «Вставка», команда «Фигуры».

4. Результаты выполненной работы в виде таблицы (табл. 6).

 

 

Рисунок 3 - Общая организация узлов и устройств ЭВМ

 

Таблица 6 -Устройства и основные характеристики ПК

 

Устройства вашего персонального компьютера (ПК)	Основные характеристики вашего ПК

В колонке 2 определите основные характеристики ПК (тактовую частоту ЦП, разрядность ЦП; объем оперативной памяти).

5. Сделайте выводы о наличии и назначении основных устройств ПК, о их взаимосвязи.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите основной принцип построения современных компьютеров.

2. Перечислите состав системной магистрали (системной шины).

3. Расскажите, какое количество информации в байтах может передаваться по 32-разрядной шине данных.

4. Определите количество адресов, обеспечиваемых шиной адреса, если количество разрядов равно 8.

5. Скажите, на какой шине обслуживаются запрос и предоставление прерываний, запрос и предоставление прямого доступа.

6. Перечислите основные способы подключения устройств к системной шине.

7. Назовите, какие устройства подсоединяются к системной шине с помощью разъемов.

8. Перечислите названия наиболее распространенных разъемов.

9. Назовите устройства, которые подключаются с помощью портов.

10. Перечислите виды портов.

11. Перечислите типы контроллеров, используемых на персональном компьютере (ПК).

12. Перечислите основные характеристики ПК.

 

 

Практическая работа 2

«Преобразование логических выражений в соответствии с законами алгебры логики»

Цель: изучить способы преобразования логических выражений в соответствии с основными тождествами и законами алгебры логики.

Основные законы логики

Логические выражения могут быть равносильно преобразованы из одной формы в другую согласно законам логики. Если две формулы А и В одновременно, то есть при одинаковых наборах значений входящих в них переменных, принимают одинаковые значения, то они называются равносильными. Равносильность двух формул алгебры логики обозначается символом «=» Замена формулы другой, ей равносильной, называется равносильным преобразованием данной формулы.

Таблица 8- Основные законы логики

Исходные данные

Выполните задания на преобразование логических выражений в соответствии с основными законами алгебры логики. Номер варианта и задания смотрите в таблице 9.

Таблица 9- Варианты заданий

Номер варианта	Задание 1	Задание 2
1	а	л
2	б	и
3	в	з
4	г	ж
5	д	е
6	е	д
7	ж	г
8	з	в
9	и	б
10	к	а

Задание 1. Найдите значения логических выражений:

а) ((1 V 1) & (1 V 1)) & 1 V 0;

б) ((0 V 0) V 1) V 1 & (0 V 1) V 0;

в) (0 V 1) V (1 V 0);

г) (0 & 1) & 1 V 1;

д) 1 & (1 & 1) & 1 V 1;

е) ((1 V 0) & (1 & 1)) & (0 V 1);

ж) ((1 & 0) V (1 & 0) V 1;

з) ((1 & 1) V 0) & (0 V 1);

и) ((0 & 0) V 0) & (1  V 1);

к) 0 & (1 & 1) & 0 & 1;

Задание 2. Упростите логическое выражение:

а) (A & B) V (A & B);

б) (A V B) & (A V C) &(A V B);

в) (A V B V C) & (A V B V C);

г) A & C V C&(B V C) V (A V B) & C;

д) A & (B V C) V A & B;

е) (A V C) (& A & C) & (A & C);

ж) (A V B) & (A V C) & (B V C);

з) A & (B V C) V A & B V A & C;

и) (A & C) & (B V C) & (B & C);

к) A & (B V C) V A & B;

л) (A V B) & (A V C) & (B V C).

Порядок выполнения

Нахождение значения логического выражения

((1 V 1) V (1 & 0)) & (1 V 1).

В соответствии с порядком выполнения логических операций в сложном логическом выражении – инверсия, конъюнкция, дизъюнкция – найти значение логического выражения. Действия в скобках выполняются в первую очередь.

(1V 0)&1; 1&1. Ответ: истина (=1).

Алгоритм преобразования логических выражений

А V (А & В) = (A V А) & (A V B) = 1 & (A V B) = (1 & A) V (1 & B) = A V B.

1. Выполняем дизъюнкцию с каждым из высказываний в скобках.

2. Дизъюнкция A с инверсией А дает истину (=1) (по закону исключения третьего).

3. Выполняем конъюнкцию с каждым из высказываний в скобках.

4. Результатом конъюнкции высказывания с истиной является само высказывание.

Содержание отчета

1. Номер, название темы практического занятия.

2. Цель практического занятия.

3. Результаты выполнения работы: расчеты.

4. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Скажите, что изучает алгебра логики.

2. Поясните, что такое логическое высказывание.

3. Приведите примеры истинных и ложных, простых и сложных высказываний.

4. Перечислите основные слова, которые могут быть логическими связками.

5. Укажите, в каком типе высказываний используются логические связки.

6. Скажите, что такое равносильные высказывания.

7. Вставьте недостающие слова в предложение: «Равносильное преобразование одного логического выражения в другое возможно согласно...».

8. Назовите основные законы алгебры логики.

 

 

Практическая работа 3

«Составление таблиц истинности для логических выражений»

Цель: получить практические навыки и умения построения таблиц истинности.

Теоретические сведения

Для каждого логического выражения можно построить таблицу истинности, которая определяет его истинность или ложность при всех возможных комбинациях логических переменных. Три основных логических выражения представлены ниже (таблицы 10, 11, 12).

Логическое умножение – КОНЪЮНКЦИЯ – это новое сложное выражение, которое будет истинным только тогда, когда истинны оба исходных простых выражения. Конъюнкция определяет соединение двух логических выражений с помощью союза И.

 

Таблица 10- Таблица истинности для F = A & B

 

A	B	F
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

Логическое сложение – ДИЗЪЮНКЦИЯ – это новое сложное выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда истинно хотя бы одно из исходных (простых) выражений. Дизъюнкция определяет соединение двух логических выражений с помощью союза ИЛИ.

Таблица 11 -Таблица истинности для F = A + B

 

A	B	F
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

Логическое отрицание – ИНВЕРСИЯ. Если исходное выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО.

 

Таблица 12 -Таблица истинности для F = А

 

A	F = А
0	1
1	0

Порядок выполнения

Пример 1.

Для формулы A & (B V C) построить таблицу истинности. Количество логических переменных 3, следовательно, количество строк – 23 = 8. Количество логических операций в формуле – 2.

Количество столбцов равно 2 + 3 = 5. Далее строим таблицу истинности по заданному алгоритму.

 

Таблица 13 -Таблица истинности

 

A	B	C	B V C	A & (B V C)
0	0	0	0	0
0	0	1	1	0
0	1	0	1	0
0	1	1	1	0
1	0	0	0	0
1	0	1	1	1
1	1	0	1	1
1	1	1	1	1

 

                         Исходные данные

1. Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F (табл. 14).

Таблица 14 -Фрагмент таблицы истинности выражения F

 

X	Y	Z	F
0	0	0	0
1	1	0	1
1	0	0	1

Какое выражение соответствует F:

a) X V Y V Z;

b) X & Y & Z;

c) X & Y & Z;

d) X V Y V Z.

 

Для того чтобы определить, какое выражение соответствует F, необходимо составить фрагменты таблиц истинности для всех приведенных вариантов.

2. По заданному преподавателем варианту из таблицы 15 составить таблицу истинности для заданной формулы. При каких значениях A, B. C логическое выражение будет истинным?

Таблица 15- Выбор исходных данных

 

Номер варианта	Значение формулы
1	A & (C V B)
2	C V (A V B)
3	A & (B V C)
4	A V (C V B)
5	A & B V C
6	C V (A V B)
7	A & (C V B)
8	B & (A V C)
9	B & (C V A)
10	A & (C V B)

Содержание отчета

1. Номер, название темы практического занятия.

2. Цель практического занятия.

3. Результаты выполнения работы: построение таблиц истинности.

4. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные логические операции.

2. Заполните таблицы истинности для следующих логических операций: логического отрицания, дизъюнкции, конъюнкции.

3. Поясните, в каком случае строится таблица истинности.

4. Скажите, чему равно количество строк в таблице истинности.

5. Скажите,     чему равно     количество столбцов в     таблице истинности.

6. Сформулируйте алгоритм заполнения таблицы истинности для сложной логической формулы.

Практическая работа 4

« Построение логических схем по заданным выражениям»

Цель: изучить основные логические элементы, научиться строить логические схемы по заданным логическим выражениям.

Теоретические сведения

Основой всех компьютерных устройств, построенных по цифровому принципу, являются логические элементы – преобразователи. Логические элементы (преобразователи) могут, получая сигналы об истинности отдельных простых высказываний, обработать их и в результате выдать значение логического произведения или логической суммы, или отрицания. Логический элемент – это электронное устройство, выполняющее соответствующую логическую функцию.

Из логических элементов (вентилей) составляют более сложные схемы, которые позволяют выполнять арифметические операции и хранить информацию. Процесс разработки общей логической схемы устройства (в том числе и компьютера в целом), становится иерархическим, причем на каждом следующем уровне в качестве

«кирпичиков» используются логические схемы, созданные на предыдущем этапе.

Логический элемент И реализует конъюнкцию двух или более логических значений (табл. 16).

 

Таблица 16 -Логический элемент И

 

	X	Y	X & Y
	0	0	0
	1	0	0
	0	1	0
	1	1	1

Логический элемент ИЛИ реализует дизъюнкцию двух или более логических значений (табл. 17).

 

Таблица 17-Логический элемент ИЛИ

 

	X	Y	X V Y
	0	0	0
	1	0	1
	0	1	1
	1	1	1

Логический        элемент      НЕ          реализует логическую функцию

«инверсия» (табл. 18).

Таблица 18 -Логический элемент НЕ

 

	X	Y
	0	1
	1	0

Исходные данные

1. Построить логическую схему для логического выражения. Значения логического выражения выберите по таблице 20 в соответствии с номером варианта, заданного преподавателем.

Таблица 20 -Значения логического выражения

 

Варианта	Логическое выражение
1	(A & B) V (A & B)
2	(A V B) & (A V C)
3	(A V B V C) & (A V B)
4	A & C V C & (B V C)
5	A & (B V C) V A
6	(A V C) (& A & C)
7	(A V B) & (A V C)
8	A & (B V C) V A &
9	(A & C) & (B V C)
10	(A & B) V (A V B)

2. По логической схеме, заданной в таблице 21, написать логическое выражение. Определить, чему будет равно значение на выходе логической схемы, если A = 1, B = 0.

Порядок выполнения

Задание 2.

Построить логическую схему, соответствующую логическому выражению F = (A & B V B & C).

По логическому выражению построена схема (рис. 5).

 

Рисунок 5 - Схема по заданному логическому выражению

F = (A & B V B & C)

Данное логическое выражение можно упростить.

F = (A & B + B & С) упростить: F= (B & (А + С)), затем записать F = (B & (A V C))и тогда логическая схема примет вид (рис. 6):

 

Рисунок 6 - Схема для упрощенного логического выражения

F = (B & (A V C))

Вывод: логические схемы, содержащие минимальное количество элементов, обеспечивают большую скорость работы и увеличивают надежность устройства.

Содержание отчета

1. Номер, название темы практического занятия.

2. Цель практического занятия.

3. Результаты выполнения работы: построение схем.

4. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Расскажите, что такое логический элемент (вентиль).

2. Поясните, что реализует логический элемент И.

3. Поясните, что реализует логический элемент ИЛИ.

4. Поясните, что реализует логический элемент НЕ.

5. Скажите, для чего предназначен сумматор.

6. Назовите, какую функцию в компьютере выполняет триггер.

7. Поясните, в чем отличие сумматора от полусумматора.

Практическая работа 5

Тема: Построение последовательности машинных операций для реализации простых вычислений

Цель: изучить построение                             последовательности  машинных операций для реализации простых вычислений.

Формат команды Ассемблера

Общий вид команды: