Тема 3.1. Логические основы цифровой техники

Профессия: слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике, 5-й разряд

Продолжительность: 6 учебных часов: 4 часа теории и 2 часа ЛПЗ.

Основание: КУПД № УПД-15 от 21.04.2026, МДК.01.03, тема 3.1.

Цель

Научить переходить от словесного алгоритма управления к таблице истинности, логической функции, минимизированному выражению и функциональной схеме.

Основные операции

• НЕ: инвертирует сигнал.
• И: единица только при выполнении всех условий.
• ИЛИ: единица при выполнении хотя бы одного условия.
• XOR: единица, когда входы различны.
• И-НЕ и ИЛИ-НЕ: функционально полные базисы.

Алгоритм анализа схемы

1. Определить входы, выходы и смысл 0/1.
2. Прочитать элементы от входов к выходу.
3. Записать формулу.
4. Составить таблицу истинности.
5. Получить СДНФ или СКНФ.
6. Минимизировать функцию.
7. Проверить все наборы и сопоставить с фактической схемой.

Карта Карно

Соседние клетки отличаются одной переменной. Единицы объединяют группами по 1, 2, 4, 8 клеток; границы карты считаются соседними, диагонали - нет.

Практическое применение

Последовательные контакты реле реализуют И, параллельные - ИЛИ, нормально-замкнутый контакт используется для инверсии. Комбинационная схема зависит от текущих входов, а схема с памятью - также от предыдущего состояния.

ЛПЗ

Анализ работы функциональных логических схем: маркировка сигналов, таблица истинности, функция, минимизация, контрольные наборы и поиск предложенной неисправности.

Краткий отчёт для журнала

Проведена индивидуальная консультация по теме «Логические основы цифровой техники». Рассмотрены логические операции, таблицы истинности, законы булевой алгебры, СДНФ, СКНФ, карты Карно, комбинационные схемы и память, релейная и интегральная реализация. Выполнено ЛПЗ по анализу функциональной логической схемы и проведён итоговый контроль.