Soạn mới giáo án Khoa học máy tính 11 cánh diều Chủ đề A Bài 1: Bên trong máy tính

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

* Cổng logic

- GV giới thiệu HS về cổng logic, yêu cầu HS thảo luận nhóm để hoàn thành Hoạt động 1 SGK trang 5:

Quan sát mạch điện ở Hình 1. Mạch có hai công tắc A và B phối hợp để điều khiển đèn F. Đèn chỉ sáng khi cả hai công tắc cùng đóng.

Nếu quy ước: công tắc mở tương ứng với mức “0”, công tắc đóng tương ứng với mức “1”, đèn tắt tương ứng với mức “0”, đèn sáng tương ứng với mức “1”. Em hãy:

1) Nêu giá trị đúng tại dấu ? cho mỗi hàng của đầu ra F

2) Nhận xét về hoạt động của mạch điện

- GV giới thiệu thêm cho HS về một số cổng logic thông dụng qua Bảng 1 SGK trang 6

* Thực hiện phép toán nhị phân với mạch logic

 - GV yêu cầu HS thảo luận nhóm, quan sát các Hình 2, 3; Bảng 2, 3 SGK trang 6 – 7 tìm hiểu nội dung mục I.b và thực hiện nhiệm vụ:

+ Nêu nguyên tắc cơ bản để cộng hai số nhị phân (Hình 2)

+ Giả sử cộng hai số nhị phân 1 bit là A với B được tổng là S và nhớ là C. Hãy lập bảng các trường hợp có thể xảy ra với các đầu vào A, B và điền giá trị đầu ra S, C tương ứng. (Bảng 2)

+ So sánh Bảng 2 với bảng chân lí của các tổng logic trong Bảng 1, lập sơ đồ mạch logic. (Hình 3)

+ Cộng hai số nhị phân nhiều bit từ phải sang trái và có bit nhớ (C_in). (Bảng 3)

+ Mạch cộng đầy đủ có mấy đầu vào? Đó là những đầu vào nào? Có mấy đầu ra? Đó là những đầu ra nào? So sánh mạch cộng đầy đủ với mạch cộng 1 bit.

- GV kết luận: Như vậy, bằng cách kết hợp các cổng logic AND, XOR, máy tính có thể thực hiện được phép tính cộng nhị phân.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tìm hiểu về cổng logic, thảo luận nhóm để thực hiện Hoạt động 1 SGK trang 5

- HS tìm hiểu và thực hiện phép toán nhị phân với mạch logic.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện một số nhóm trình bày kết quả Hoạt động 1.

- HS xung phong trình bày về phép toán nhị phân với mạch logic

- GV mời HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, tổng kết, chuyển sang nội dung tiếp theo.

1. Các cổng logic và tính toán nhị phân

a) Cổng logic

- Trong máy tính, một bóng bán dẫn chỉ thực hiện được chức năng bật hoặc tắt mạch đơn giản, tương ứng với hai giá trị 0 và 1. Mỗi cách kết hợp các bóng bán dẫn tạo ra một cổng logic

- Hoạt động 1:

1)

2) Nhận xét về hoạt động của mạch điện: Đèn F sáng thì cả công tắc A và B đồng thời phải đóng, nếu chỉ mở một trong hai công tắc thì đền F tắt

b) Thực hiện phép toán nhị phân với mạch logic

- Nguyên tắc cơ bản để cộng hai số nhị phân:

Hình 2. Phép cộng hai bit trong hệ nhị phân

- Cộng hai số nhị phân 1 bit là A với B được tổng S và nhớ C:

Bảng 2. Bảng chân lí mạch cộng hai số nhị phân 1 bit

- Ta thấy: tổng S = A XOR B và nhớ C = A AND B. Từ đó, lập được sơ đồ mạch logic:

Hình 3. Mạch cộng 1 bit

- Phép cộng hai số nhị phân nhiều bit:

Bảng 3. Minh họa phép cộng hai số nhị phân dài hơn 1 bit

- Mạch cộng đầy đủ có ba đầu vào là A, B và bit nhớ mang sang C_in, có hai đầu ra là bit tổng S và bit nhớ C_out để phân biệt với C_in đầu vào. Mạch đầy đủ là ghép nối hai mạch cộng 1 bit

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS tìm hiểu thông tin mục 2 SGK trang 7 – 8 rồi thảo luận trả lời câu hỏi Hoạt động 2 SGK trang 7:

Em hãy kể tên những bộ phận bên trong máy tính mà em biết và cho biết bộ phận nào của máy tính là quan trọng nhất

- GV yêu cầu HS khi trình bày những bộ phận bên trong máy tính phải mô tả cả chức năng tương ứng với bộ phận đó

- GV cho HS thảo luận tìm hiểu:

+ Dung lượng lưu trữ là gì?

+ Hiện nay, dung lượng lưu trữ của máy tính có thể lên tới bao nhiêu?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ, trả lời Hoạt động 2 SGK trang 7.

- HS lắng nghe yêu cầu của GV và trả lời câu hỏi.

- GV theo dõi, hỗ trợ HS trong quá trình học tập.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS trình bày câu trả lời Hoạt động 2 SGK trang 7.

- Các HS còn lại nhận xét, bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, tuyên dương, sau đó chuyển sang nội dung tiếp theo

2. Những bộ phận chính bên trong máy tính

- Hoạt động 2:

Những bộ phận bên trong máy tính:

+ Bảng mạch chính (Main board): làm nền giao tiếp giữa CPU, RAM và các linh kiện điện tử khác phục vụ cho việc kết nối với các thiết bị ngoại vi.

Hình 4. Bảng mạch chính

+ CPU (Central Processing Unit – bộ xử lí trung tâm): tìm nạp lệnh, giải mã lệnh và thực thi lệnh cho máy tính

Hình 5. CPU

+ Ram (Ramdom Access Memory – bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên): lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình tính toán của máy tính

Hình 6. RAM

+ ROM (Read Only Memory – bộ nhớ chỉ đọc) (Hình 4): lưu trữ chương trình giúp khởi động các chức năng cơ bản của máy tính

+ Thiết bị lưu trữ (Hình 7): lưu trữ dữ liệu lâu dài và không bị mất đi khi máy tính tắt nguồn

Hình 7. Cấu tạo bên trong ổ cứng SSD của máy tính

 CPU là thành phần quan trọng nhất của máy tính, đóng vai trò bộ não của máy tính

- Dung lượng lưu trữ dữ liệu của máy tính là tổng dung lượng của ổ cứng HDD, ổ cứng SSD gắn sẵn bên trong máy tính, không bao gồm dung lượng lưu trữ của RAM. Hiện nay, dung lượng lưu trữ của máy tính có thể lên tới hàng TB.