- •Тема 11. Телекоммуникационные технологии
- •Тема 1. Информация и информационные процессы введение
- •1.1. Информация. Информационные объекты различных видов
- •1.2. Виды и свойства информации
- •1.3. Основные информационные процессы. Хранение, передача и обработка информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Измерение информации
- •2.1. Подходы к измерению информации
- •2.2. Единицы измерения информации
- •2.3. Вероятностный подход к измерению информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Представление информации
- •3.1. Язык как способ представления информации. Кодирование информации
- •3.2. Позиционные и непозиционные системы счисления
- •3.3. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •3.4. Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Представление данных в компьютере
- •4.1. Компьютерное кодирование чисел
- •4.2. Компьютерное кодирование текста
- •4.3. Компьютерное кодирование графики
- •4.4. Компьютерное кодирование звука
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Программное обеспечение компьютера
- •5.1. Программное обеспечение компьютера. Классификация
- •5.2. Системное программное обеспечение. Операционные системы
- •5.3. Файлы и файловая система
- •5.4. Служебные программы
- •5.5. Компьютерные вирусы. Антивирусные программы
- •5.6. Системы программирования
- •5.7. Архивация
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6. Аппаратное обеспечение работы компьютера
- •6.1. История развития компьютерной техники
- •6.2. Классификация компьютеров. Компьютерные платформы
- •6.3. Функциональное устройство компьютера
- •6.4. Архитектура компьютера
- •6.5. Состав компьютера
- •6.6. Память компьютера и ее основные характеристики
- •Основные типы устройств хранения информации
- •6.7. Устройства ввода―вывода
- •6.8. Устройство обработки информации
- •6.9. Искусственный интеллект и достижения современной компьютерной техники
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7. Основы математической логики
- •7.1. Основные понятия формальной логики
- •7.2. Логические выражения и логические операции
- •7.3. Построение таблиц истинности для логических функций
- •7.4. Логические функции и их преобразования. Законы логики
- •7.5. Построение логических схем
- •7.6. Логическая реализация типовых устройств компьютера
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 8. Основы алгоритмизации и программирования
- •8.1. Понятие об алгоритме и исполнителе алгоритмов. Свойства алгоритмов
- •8.2. Способы записи алгоритма
- •8.3. Основные алгоритмические конструкции
- •8.4. Линейный алгоритм
- •8.5. Разветвляющийся алгоритм
- •8.6. Циклический алгоритм
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 9. Информационное моделирование
- •9.2. Объект, система, модель, моделирование
- •9.2. Виды моделей. Информационная модель
- •9.3. Этапы моделирования. Создание моделей
- •9.4. Компьютерное моделирование
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 10. Информационные технологии
- •10.1. Операционные системы. Особенности операционной системы Windows
- •10.2. Работа c объектами Windows
- •10.3. Техника работы с окнами
- •10.4. Операции с файлами, папками и дисками
- •10.5. Практические задания
- •10.6. Создание и редактирование графических документов.
- •10.7. Растровая компьютерная графика
- •10.8. Векторная компьютерная графика
- •10.9 Графический редактор Paint
- •10.10. Текстовый редактор и процессор, интерфейс, возможности
- •10.11. Создание и редактирование табличных документов
- •10.12. Создание и редактирование баз данных
- •10.13. Создание и редактирование компьютерных презентаций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 11. Телекоммуникационные технологии
- •11.1. Компьютерные сети. Виды, классификация
- •11.2. Сетевое программное обеспечение и сетевой протокол
- •11.3. Локальные компьютерные сети
- •11.4. Глобальные компьютерные сети
- •11.5. Интернет. Сервисы сети Интернет
- •11.6. Поиск информации в Интернет
- •11.7. Правовые и этические нормы общения в сети Интернет
- •11.8. Практическая работа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература (использована при создании электронного ресурса "Информатика и информационно―коммуникационные технологии", рекомендуется в качестве дополнительного материала для изучения школьниками)
7.5. Построение логических схем
Знания из области математической логики можно использовать для конструирования электронных устройств. Нам известно, что 0 и 1 в логике не просто цифры, а обозначение состояний какого-то предмета нашего мира, условно называемых "ложь" и "истина". Таким предметом, имеющим два фиксированных состояния, может быть электрический ток. Устройства, фиксирующие два устойчивых состояния, называются бистабильными (например, выключатель, реле). Если вы помните, первые вычислительные машины были релейными. Позднее были созданы новые устройства управления электричеством ― электронные схемы, состоящие из набора полупроводниковых элементов. Такие электронные схемы, которые преобразовывают сигналы только двух фиксированных напряжений электрического тока (бистабильные), стали называть логическими элементами.
На элементарном уровне конъюнкцию можно представить себе в виде последовательно соединенных выключателей, а дизъюнкцию ― в виде параллельно соединенных выключателей:
Логические элементы имеют один или несколько входов и один выход, через которые проходят электрические сигналы, обозначаемые условно 0, если "отсутствует" электрический сигнал, и 1, если "имеется" электрический сигнал. Простейшим логическим элементом является инвертор, выполняющий функцию отрицания. Если на вход поступает сигнал, соответствующий 1, то на выходе будет 0. И наоборот. У этого элемента один вход и один выход. На функциональных схемах он обозначается:
Логический элемент, выполняющий логическое сложение, называется дизъюнктор. Он имеет, как минимум, два входа. На функциональных схемах он обозначается:
Логический элемент, выполняющий логическое умножение, называется конъюнктор. Он имеет, как минимум, два входа. На функциональных схемах он обозначается:
Специальных логических элементов для импликации и эквивалентности нет, т.к. А => В можно заменить на ¬А V В ; А <=> В можно заменить на (A & B)V(¬A & ¬B).
Другие логические элементы построены из этих трех простейших и выполняют более сложные логические преобразования информации. Сигнал, выработанный одним логическим элементом, можно подавать на вход другого элемента, это дает возможность образовывать цепочки из отдельных логических элементов. Например:
Эта схема соответствует сложной логической функции F(A,B)= ¬ (А V В).
Попробуйте проследить изменения электрического сигнала в этой схеме. Например, какое значение электрического сигнала (0 или 1) будет на выходе, если на входе: А=1 и В=0.
Такие цепи из логических элементов называются логическими устройствами. Логические устройства же, соединяясь, в свою очередь образуют функциональные схемы (их еще называют структурными или логическими схемами). По заданной функциональной схеме можно определить логическую формулу, по которой эта схема работает, и наоборот.
Пример 1. Логическая схема для функции будет выглядеть следующим образом:
Правила составления электронных логических схем по заданным таблицам истинности остаются такими же, как для контактных схем. Пример 2. Составить логическую схему для тайного голосования трех персон A, B, C, условия которого определяются следующей таблицей истинности:
A |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
B |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
C |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
F |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Решение По таблице построим СДНФ логической функции и упростим ее:
Правильность полученной формулы можно проверить, составив для нее таблицу истинности:
Значение полученной функции совпадает с исходным, что можно заметить, сравнивая таблицы. Логическая схема полученной функции имеет вид:
Рассмотрим еще два логических элемента, которые играют роль базовых при создании более сложных элементов и схем.
Логический элемент И―НЕ состоит из конъюнктора и инвертора: Выходная функция выражается формулой . Логический элемент ИЛИ―НЕ состоит из дизъюнктора и инвертора:
Выходная функция выражается формулой .