Сценарий за изпълнението на модула „Логически елементи” : Цифрова електроника

Електрониката по принцип и цифровата електроника в частност, са едни от настоящите  технологични двигатели. В края на краищата, компютърът не енищо друго освен една комплексна цифрова система.

Независимо, че е комплексна система, от цифрова гледна точка, компютърът се състои от две възможни величини 0 и 1 и три вида логически елемента (логически оператори): И, ИЛИ и НЕ. Е . Този модул е фокусиран върху принципите на  логически оператори  битове.

В цифровата електроника, както и в други области, главната задача се състои от анализ и проектиране на системи, в този случай на цифрови. Странното за ученика е, че тази цифрова електроника се базира на изцяло нова информация (бита) и алгебра (Булева). Следователно, преди да се научим да анализираме и проектираме системи, е необходимо да научим как да представяме (двоични кодове) и да обработваме (Булева алгебра) цифрова двоична информация. Следващата фигура показва трите основни части на цифровата електроника: двоични кодове, Булева алгебра и анализ и проектиране на цифрови системи.

 

Análisis y diseño de sistemas digitales

 Анализ и проектиране на цифрови системи

Цифровите схеми се класифицират в следните четири групи: комбинационни или последователни, на ниво-бит или ниво-дума. В този модул ще работим само с комбинационни системи на ниво -бит (логически елементи) доколкото те са концептуално най-основни и освен това са най-подходящи от методологична гледна точка.

Преди да започнем, добре е да запомним, че основният механизъм за проектиране е един цикъл: предложен проект на схема (хипотеза), предложен анализ на схемата (оценка съгласно изискванията) и преработване на проекта (отчитайки резултатите от анализа).

 

 Как да извършите анализа и проекта?

 

Модулът е разделен на две части. На първо място,  двоично представяне на информацията (двоични кодове) и тяхната математическа обработка (Булева Алгебра) и на второ място, направен е проект и анализ на комбинационна цифрова система на ниво-бит, т.е. анализ и проектиране на цифрови схеми, базирани на логически елементи (ниво-бит).

Ще работим с два инструмента: Boole-Deusto и Weblab-Deusto. Boole-Deusto е приложение, което позволява на ученика да анализира и проектира, стъпка по стъпка, цифрови системи на ниво –бит, включително копирането, минимизирането и чертането на цифрови схеми.

Weblab-Deusto е дистанционна лаборатория, която позволява на ученика да изпълнява дигитални електронни реални експерименти без да има достъп до реална лаборатория. Достъпът и управлението на експеримента се изпълнява през Интернет, навсякъде и по всяко време. Следователно, ученикът и учителят могат да анализират и проектират реални цифрови системи без икономически и организационни усилия, както в класната стая, така и у дома.