Περιγραφή:


Εκπαιδευτικό Εργαλείο: Logic.ly
Σκοπός: Να κατανοήσετε τη λειτουργία των λογικών πυλών NOT, AND, OR, NOR, XOR, να εφαρμόσετε τις αρχές τους και να δημιουργήσετε λειτουργικά ψηφιακά κυκλώματα.


Δομή Μαθήματος

  1. Θεωρητική Εισαγωγή (10 λεπτά)
  2. Πρακτική Εφαρμογή Κυκλωμάτων (50 λεπτά)
  3. Αξιολόγηση και Ανατροφοδότηση (10 λεπτά)

Μέρος 1: Θεωρητική Εισαγωγή 

Συζητήστε τη θεωρητική λειτουργία των λογικών πυλών:

Πύλη Είσοδοι Έξοδος Περιγραφή
NOT 1 Αντίστροφη τιμή εισόδου (0 → 1, 1 → 0)  
AND 2 Η έξοδος είναι 1 όταν και οι δύο είσοδοι είναι 1  
OR 2 Η έξοδος είναι 1 όταν τουλάχιστον μία είσοδος είναι 1  
NOR 2 Αντίστροφο της OR (Η έξοδος είναι 1 μόνο όταν και οι δύο είσοδοι είναι 0)  
XOR 2 Η έξοδος είναι 1 όταν οι είσοδοι είναι διαφορετικές  

Χρησιμοποιήστε παραδείγματα της καθημερινής ζωής για να εξηγήσετε τη λειτουργία:


Μέρος 2: Πρακτική Εφαρμογή Κυκλωμάτων 

Άσκηση 1: Εξερεύνηση της Πύλης NOT 

  1. Ανοίξτε το Logic.ly.
  2. Προσθέστε μια πύλη NOT, έναν διακόπτη (Switch) και μια λυχνία (Lamp).
  3. Συνδέστε τον διακόπτη ως είσοδο και τη λυχνία ως έξοδο.
  4. Αλλάξτε την κατάσταση του διακόπτη και σημειώστε την αντίστοιχη αλλαγή στην έξοδο:
Είσοδος Έξοδος
0  
1  

Άσκηση 2: Δημιουργία Κυκλωμάτων AND και OR

  1. Δημιουργήστε δύο ξεχωριστά κυκλώματα:
    • Ένα με πύλη AND.
    • Ένα με πύλη OR.
  2. Συνδέστε δύο διακόπτες στις εισόδους και μία λυχνία στην έξοδο.
  3. Εξετάστε τις εξόδους για όλους τους δυνατούς συνδυασμούς των εισόδων:
Είσοδος 1 Είσοδος 2 Έξοδος AND Έξοδος OR
0 0    
0 1    
1 0    
1 1    

Άσκηση 3: Εξερεύνηση της Πύλης NOR

  1. Δημιουργήστε ένα κύκλωμα που περιλαμβάνει μια πύλη NOR.
  2. Συνδέστε δύο διακόπτες στις εισόδους και μία λυχνία στην έξοδο.
  3. Καταγράψτε τα αποτελέσματα:
Είσοδος 1 Είσοδος 2 Έξοδος NOR
0 0  
0 1  
1 0  
1 1  

Άσκηση 4: Δοκιμή της Πύλης XOR

  1. Δημιουργήστε ένα κύκλωμα με πύλη XOR.
  2. Συνδέστε δύο διακόπτες και μία λυχνία.
  3. Δοκιμάστε όλους τους συνδυασμούς των εισόδων:
Είσοδος 1 Είσοδος 2 Έξοδος XOR
0 0  
0 1  
1 0  
1 1  

Άσκηση 5: Σύνθετο Κύκλωμα

Εκφώνηση: Δημιουργήστε ένα κύκλωμα που συνδυάζει:

Οδηγίες:

  1. Συνδέστε τρεις διακόπτες ως εισόδους στις λογικές πύλες.
  2. Χρησιμοποιήστε τις εξόδους των AND και OR για να τροφοδοτήσετε την XOR.
  3. Προσθέστε μία λυχνία για να εμφανίζει την τελική έξοδο.
  4. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας.

Ερωτήσεις:


Μέρος 3: Αξιολόγηση και Ανατροφοδότηση

Συζήτηση:

  1. Ποια πύλη σας δυσκόλεψε περισσότερο στη χρήση και γιατί;
  2. Πώς μπορούν οι λογικές πύλες να χρησιμοποιηθούν σε πραγματικά συστήματα, όπως ηλεκτρονικές συσκευές;
  3. Αν θέλατε να φτιάξετε ένα κύκλωμα που ενεργοποιεί έναν συναγερμό όταν δύο αισθητήρες ανιχνεύουν κίνηση, ποιες πύλες θα χρησιμοποιούσατε;

Συμπέρασμα:
Οι λογικές πύλες είναι θεμελιώδη στοιχεία για τον σχεδιασμό ψηφιακών συστημάτων. Μέσω του Logic.ly, μπορέσατε να κατανοήσετε τη λειτουργία τους και να δημιουργήσετε σύνθετα κυκλώματα που προσομοιώνουν πραγματικά συστήματα.