Критерии оценки практических работ
Наибольший рейтинговый балл, который может заработать обучающийся, определяется приложением к рабочей программе «Рейтинговая система оценки», который доводится до обучающегося в начале семестра.
По итогам изученной дисциплины обучающийся может получить оценку согласно шкале (на основании Положения о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов, обучающихся по программам СПО Тюменского государственного нефтегазового университета, 2013 г.):
88 до 100 баллов – «отлично»;
76 до 90 баллов – «хорошо»;
61 до 75 баллов – «удовлетворительно»;
60 баллов и менее – «неудовлетворительно».
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Практические работы оформляются в отдельных тетрадях.
Структура отчета по практическим работам:
номер и тема работы;
условия задания;
решение заданий;
краткие ответы на контрольные вопросы.
Практическая работа №7
Тема: Переключательные схемы. Вентили.
Цель:
- закрепление знаний об основных логических элементах и их изображении на схемах;
- формирование практических навыков составления логической формулы по заданной логической схеме и наоборот;
Вид работы: индивидуальный.
Время выполнения: 4 часа.
Теоретические сведения
В ЭВМ используются различные устройства, работу которых прекрасно описывает алгебра логики. К таким устройствам относятся группы переключателей, триггеры, сумматоры.
Кроме того, связь между булевой алгеброй и компьютерами лежит и в используемой в ЭВМ системе счисления. Как известно она двоичная. Поэтому в устройствах компьютера можно хранить и преобразовывать как числа, так и значения логических переменных.
В основе построения компьютеров, а точнее аппаратного обеспечения, лежат так называемые вентили. Они представляют собой достаточно простые элементы, которые можно комбинировать между собой, создавая тем самым различные схемы. Одни схемы подходят для осуществления арифметических операций, а на основе других строят различную память ЭВМ.
Простейший вентиль представляет собой транзисторный инвертор, который преобразует низкое напряжение в высокое или наоборот (высокое в низкое). Это можно представить как преобразование логического нуля в логическую единицу или наоборот. Т.е. получаем вентиль НЕ.
Соединив пару транзисторов различным способом, получают вентили ИЛИ-НЕ и И-НЕ. Эти вентили принимают уже не один, а два и более входных сигнала. Выходной сигнал всегда один и зависит (выдает высокое или низкое напряжение) от входных сигналов. В случае вентиля ИЛИ-НЕ получить высокое напряжение (логическую единицу) можно только при условии низкого напряжении на всех входах. В случае вентиля И-НЕ все наоборот: логическая единица получается, если все входные сигналы будут нулевыми. Как видно, это обратно таким привычным логическим операциям как И и ИЛИ. Однако обычно используются вентили И-НЕ и ИЛИ-НЕ, т.к. их реализация проще: И-НЕ и ИЛИ-НЕ реализуются двумя транзисторами, тогда как логические И и ИЛИ тремя.
Выходной сигнал вентиля можно выражать как функцию от входных.
Транзистору требуется очень мало времени для переключения из одного состояния в другое (время переключения оценивается в наносекундах). И в этом одно из существенных преимуществ схем, построенных на их основе.
В таблице 7.1 представлены обозначения различных вентилей по российскому и зарубежному стандарту. Символ «1» может отсутствовать.
Таблица 7.1 - Основные вентили
Пример 1: Запишите логическую функцию, описывающую состояние схемы, составьте таблицу истинности:
Решение: Для записи функции необходимо записать значения на выходе каждого элемента схемы:
¬x (вентиль инвертор)
¬x&y (вентиль И)
¬z (вентиль инвертор)
(¬x&y)˅¬z (вентиль ИЛИ)
Следовательно, получится функция: F=(¬x&y)˅¬z
-
x
y
z
¬x
¬z
¬x&y
(¬x&y)˅¬z
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
Пример 2: Постройте логическую схему для заданной таблицы истинности.
-
А
В
С
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
Решение: Пользуясь навыками получения СДНФ по заданной таблице истинности, получим формулу F=(¬A&¬B&C)˅(A&B&C).
Упростим полученное логическое выражение F=C&((¬A&¬B)˅(A&B)=C&(¬(A&B)˅(A&B)).
Построим логическую схему для данного выражения:
