Δημιουργία εκπαιδευτικού blog.

                     Δρ. Κοτσιφάκος Δημήτριος
Διευθυντής 1ου Εργαστηριακού Κέντρου Αγίου Δημητρίου

Για να εξασκηθείτε στη χρήση του λογισμικού Logisim σχεδιάστε αρχικά  στο χαρτί και στην συνέχεια μεταφέρτε στο λογισμικό ένα κύκλωμα XOR. Το κύκλωμα δέχεται δύο εισόδους (x και y) και δίνει την τιμή 0 αν οι εισόδοι είναι ίδιοι και την τιμή 1, όταν οι εισόδοι είναι διαφορετικοί.

Βήμα_1: Αρχικά σχεδιάστε και αναγνωρίστε το βασικό κύκλωμα της πύλης XOR (Εικόνα 1). Ποιες πύλες συμμετέχουν;

Παρακολουθήστε το προτεινόμενο βίντεο και σημειώστε τα στοιχεία που μας αφορούν. Διατυπώστε γραπτώς τις παρατηρήσεις σας.

Έκταση ανάπτυξης μέχρι δύο σελίδες.

Συνδυασμοί λογικών πυλών 

Επιλογή από το βιβλίο Ψηφιακά Ηλεκτρονικά (Μέρος Α Θεωρία), Ασημάκης Α.- Μουστάκας Γ. Παπαγεώργας Π., ΟΕΔΒ.

Το βιβλίο υπάρχει  στον δικτυακό τόπο

http://www.pi-schools.gr/

και μετά στον τομέα Ηλεκτρονικής

http://www.pi-schools.gr/lessons/tee/electronic/.

Από το υπομενού  Βιβλία – ΑΠΣ – Διδακτικές Οδηγίες

http://www.pi-schools.gr/lessons/tee/electronic/biblia.php

επιλέγουμε το βιβλίο Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.

Στην ενότητα 1.3 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ βρίσκουμε την παράγραφο

1.3.1 Λογικά διαγράμματα των λογικών πυλών.

Εκεί παρουσιάζονται οι λογικές πύλες, τα κυκλώματα, τα σύμβολα τους και οι πίνακες αληθείας. Επιλέγουμε προς συζήτηση την πύλη XOR.

Η πύλη XOR

Η πύλη XOR (exclusive OR) έχει δύο εισόδους και μία έξοδο που είναι “1”, αν οι δύο είσοδοι είναι διαφορετικές μεταξύ τους (για αυτό ονομάζεται και πύλη διαφωνίας ή σύγκρισης).

Πίνακας Αληθείας της πύλης XOR

Παρακολουθήστε το παρακάτω βίντεο και διατυπώστε ερωτήματα σε σχέση με την ύλη που μελετάμε.

Εισαγωγή στις λογικές πύλες

      Το Logisim είναι ένα λογισμικό σχεδίασης Ψηφιακών Κυκλωμάτων που δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές της Ηλεκτρονικής μέσω εισαγωγικών οδηγιών, να σχεδιάσουν λογικά κυκλώματα. Το Logisim διατίθεται στο Διαδίκτυο και δεν υπάρχει χρέωση για τη χρήση του. Η διεύθυνση που μπορεί να το κατεβάσει κανείς είναι http://www.cburch.com/proj/logisim/.

      Το Logisim ανήκει στην οικογένεια των ανοιχτών λογισμικών και ενεργοποιείται χωρίς πολύπλοκες διαδικασίες εγκατάστασης (portable – executive). Ο σχεδιασμός του προγράμματος δίνει έμφαση στην απλότητα χρήσης, και έχει ως δευτερεύοντα στόχο να οδηγεί στον σχεδιασμό πιο εξελιγμένων κυκλωμάτων. Η πιο προωθημένη σχεδίαση ενεργοποιείται από ένα σύστημα δύο επιπέδων, όπου οι χρήστες μπορούν να μετακινηθούν κάνοντας επιλογή μέσα από το μενού του προγράμματος. Οι χρήστες μπορούν να σχεδιάσουν κυκλώματα λογικών πύλων χρησιμοποιώντας τυπικά μοντέλα εργαλείων που είναι δημοφιλή στα προγράμματα σχεδίασης.

          Το Logisim αποτυπώνει κυκλώματα στα οποία αυτόματα τοποθετούνται τιμές εξαρτημάτων ή συνδυασμών που επιλέγει ο χρήστης – σχεδιαστής. Επιλέγοντας το κατάλληλο εργαλείο, οι χρήστες μπορούν να αλλάξουν διακόπτες για να δουν πώς συμπεριφέρεται το κύκλωμα που σχεδιάζουν και σε άλλες καταστάσεις. Ο χρήστης επίσης μπορεί να επεξεργάζεται τα αρχικά κυκλώματα ως ενιαίες βαθμίδες και να τα τοποθετήσει σε πολυπλοκότερα και μεγαλύτερα κυκλώματα, διαμορφώνοντας την προσομοίωση των σχεδίων ιεραρχικά. Το πρόγραμμα έχει αξιολογηθεί και θεωρείται κατάλληλο σε μια σειρά από εισαγωγικά μαθήματα, από προγράμματα έρευνας μικρής κλίμακας έως προγράμματα δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και μεταδευτεροβάθμιας εκπαίδευσης (4^ο έτος Μαθητείας – ΙΕΚ).

       Οι μαθητές βρίσκουν το Logisim απλό και μπορούν να ακολουθήσουν τις οδηγίες σχεδίασης. Παρόμοιες οδηγίες σχεδίασης έχουν λάβει και  στα εργαστήρια τους. Όλες οι ασκήσεις έχουν σχεδιαστεί γύρω από την υλοποίηση των ψηφιακών κυκλωμάτων  είναι χρήσιμο να υλοποιηθούν και στο Logisim για την ενίσχυση και επέκταση των εννοιών της σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων στην πράξη.

      Στις αρχικές οδηγίες σχεδιάζουμε και αποτυπώνουμε την λειτουργία ενός βασικού ψηφιακού κυκλώματος. Διερευνάμε λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά του και εξετάζουμε τη χρήση του σύμφωνα με τις δυνατότητες που μας δίνει το Logisim.

Λέξεις Κλειδιά — Προσομοίωση κυκλώματος, ψηφιακή λογική, εκπαίδευση, σχεδιασμός, τεκμηρίωση.

Ερώτηση_1: Αρχικά σχεδιάστε και αναγνωρίστε το βασικό κύκλωμα της πύλης XOR (Εικόνα 1). Ποιες πύλες συμμετέχουν;

Ερώτηση_2: Πώς σχηματίζεται ο Πίνακας Αληθείας της XOR;

http://lyk-lechain.ilei.sch.gr/lyklec/project/12a/p02/xor.htm

Λογικές πύλες και απλοποίηση κυκλωμάτων