Soạn mới giáo án Khoa học máy tính 11 kết nối tri thức bài 4: Bên trong máy tính

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV chiếu hình ảnh, cho HS trả lời Hoạt động 1 SGK trang 21: Dưới đây là một số thiết bị bên trong thân máy, em có biết chúng là các thiết bị gì không?

- GV giới thiệu: Tất cả các thiết bị bên trong thân máy được gắn với một bảng mạch, gọi là bảng mạch chính (như trong hình).

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK để tìm hiểu các thiết bị bên trong máy tính như bộ nhớ trong, bộ nhớ ngoài, CPU, các cổng kết nối với thiết bị ngoại vi.

- GV cho HS thảo luận cặp đôi, hoàn thành bài tập củng cố kiến thức:

+ Câu 1. Có thể đo tốc độ của CPU bằng số phép tính thực hiện trong một giây không?

+ Câu 2. Giá tiền của mỗi thiết bị nhớ có phải là một thông số đo chất lượng không?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS trả lời câu hỏi trong Hoạt động 1 SGK trang 21.

- HS đọc SGK, tìm hiểu các thiết bị bên trong máy tính theo hướng dẫn của GV.

- HS thảo luận nhóm đôi, hoàn thành Câu hỏi củng cố kiến thức.

- GV hỗ trợ, quan sát.

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

- Đại diện HS xung phong trình bày kết quả.

- HS còn lại lắng nghe, nhận xét và bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện:

- GV nêu nhận xét, chuyển sang hoạt động tiếp theo.

1. Các thiết bị bên trong máy tính

- Hoạt động 1: Các thiết bị:

a) CPU             b) Đĩa cứng

c) RAM            d) Bảng mạch mở rộng

a) Bộ xử lí trung tâm

- Là thành phần quan trọng nhất của máy tính, đảm nhiệm việc thực hiện các chương trình máy tính.

- Cấu tạo gồm 2 bộ phận chính:

+ Bộ số học và logic: thực hiện tất cả các phép tính số học và logic trong máy tính.

+ Bộ điều khiển: phối hợp đồng bộ các thiết bị của máy tính, đảm bảo máy tính thực hiện đúng chương trình.

b) Bộ nhớ trong ROM và RAM

- RAM: là bộ nhớ có thể ghi được, dùng để ghi dữ liệu tạm thời trong khi chạy các chương trình nhưng không giữ được lâu dài.

- ROM: là bộ nhớ được ghi bằng phương tiện chuyên dùng, các chương trình ứng dụng chỉ có thể đọc mà không thể ghi hay xóa. Có thể lưu dữ liệu lâu dài.

c) Bộ nhớ ngoài

- Có thể đặt bên trong hay bên ngoài thân máy, thường là đĩa từ, đĩa thể rắn, đĩa quang...

- Dùng để lưu trữ dữ liệu lâu dài, không cần nguồn nuôi, giá thành rẻ hơn RAM và có dung lượng lớn.

Câu hỏi:

Câu 1: Đối với nhiều loại CPU, mỗi phép tính sẽ thực hiện một trong số xung đồng gồ khác nhau. Do đó khó xác định được chính xác số phép tính thực hiện được trong một đơn vị thời gian.

Câu 2: Giá không chỉ phụ thuộc vào chất lượng mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác thể hiện quan hệ cung cầu của thị trường.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

* Nhiệm vụ 1: Một số phép toán logic và thể hiện vật lí của chúng

- GV nhắc lại các kiến thức về một số phép toán logic và thể hiện vật lí của chúng:

+ Các đại lượng logic "Đúng" và "Sai" được thể hiện bởi các bit 1 và 0.

+ Các quy tắc thực hiện phép toán logic, phép nhân, phủ định logic và phép hoặc loại trừ:

●     Phép nhân hai đại lượng logic chỉ nhận giá trị 1 khi và chỉ khi cả đại lượng x VÀ đại lượng y đều bằng 1;

●     Phép công hai đại lượng logic chỉ bằng 1 khi và chỉ khi ít nhất một trong hai đại lượng x HOẶC y bằng 1;

●     Phép phủ định một đại lượng logic sẽ cho giá trị ngược lại. Phủ định của 0 được 1, phủ định của 1 được 0;

●     Phép hoặc loại trừ của hai đại lượng logic cho kết quả bằng 1 khi và chỉ khi hai đại lượng đó có giá trị khác nhau.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu sơ đồ mạch logic được minh họa qua các cổng logic AND, OR, NOT.

* Nhiệm vụ 2: Phép cộng trên hệ nhị phân

- GV nhắc lại cho HS các kiến thức về:

+ Biểu diễn một số nguyên trong hệ đếm cơ số 2. Ví dụ, biểu diễn số 19 sang hệ nhị phân và ngược lại.

+ Bảng cộng và phép cộng số nhị phân. Ví dụ, GV thực hiện mẫu phép tính 6 + 7 trong hệ nhị phân.

* Nhiệm vụ 3: Minh họa dùng mạch logic xây dựng mạch điện thực hiện phép cộng 2 bit

- GV cho HS hoạt động nhóm đôi, thực hiện Hoạt động 2 SGK trang 26: Bảng cộng trong Hình 4.8 cho thấy việc cộng hai số 1 bit có thể cho kết quả là một số 2 bit nếu phép cộng có nhớ. Khi cộng hai số nhiều bit, thì số nhớ được cộng tiếp vào hàng bên trái.

Em hãy cho biết z và t là kết quả của hai phép toán logic nào của x và y.

- GV giới thiệu: Trên thực tế, người ta có thể tổng hợp cổng XOR từ các cổng AND, OR, NOT như hình:

- GV kết luận:

+ Mạch logic hay mạch số là các mạch điện hay điện tử có đầu vào và đầu ra thể hiện các giá trị logic. Mọi mạch logic đều có thể xây dựng từ các cổng AND, OR và NOT.

+ Tất cả các thiết bị số, gồm cả máy tính đều được chế tạo từ mạch logic.

- GV yêu cầu HS hoàn thành cá nhân Câu hỏi củng cố kiến thức SGK trang 26:

+ Câu 1. Thế nào là một mạch logic?

+ Câu 2. Nêu tầm quan trọng của mạch logic.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS lắng nghe GV nhắc lại kiến thức cũ.

- HS nghiên cứu thông tin SGK và thực hiện yêu cầu của GV.

- HS hoạt động nhóm đôi, thực hiện Hoạt động 2 SGK trang 26.

- HS làm việc cá nhân, suy nghĩ câu trả lời cho bài tập củng cố kiến thức.

- GV quan sát và trợ giúp HS.

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

- GV mời 1 - 2 đại diện nhóm trình bày kết quả thảo luận.

- HS xung phong trả lời câu hỏi củng cố kiến thức.

- HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện:

- GV nhận xét, chuyển sang hoạt động luyện tập.

2. Mạch logic và vai trò của mạch logic

a) Một số phép toán logic và thể hiện vật lí của chúng

- Một số phép toán logic:

- Sơ đồ mạch logic AND:

- Sơ đồ mạch logic OR:

- Sơ đồ mạch logic NOT:

b) Phép cộng trên hệ nhị phân

- VD: Biểu diễn số 19 sang hệ nhị phân:

●     Ta được số nhị phân cần tìm là: 10011.

●     Đổi từ hệ nhị phân sang hệ thập phân: Giá trị của số 10011 sẽ là:

1 × 2⁴ + 1 × 2¹ + 1 × 2⁰ = 19

- Bảng cộng:

- Để cộng các số nhị phân, phải cộng từng chữ số, có thể có nhớ sang hàng bên trái.

- Ví dụ: Phép cộng 6 với 7:

c) Minh họa dùng mạch logic xây dựng mạch điện thực hiện phép cộng 2 bit

- Hoạt động 2:

+ z là kết quả của phép toán logic x AND y.

+ t là kết quả của phép toán logic x XOR y.

Câu hỏi:

Câu 1:

Mạch logic là mạch có đầu vào và đầu ra thể hiện các giá trị logic. Nói cách khác, mạch logic là các mạch điện/ điện tử thực hiện các phép biến đổi logic.

Câu 2:

Tầm quan trọng của mạch logic thể hiện ở tất cả các thiết bị xử lí dữ liệu nhị phân (trong đó có máy tính) đều được xây dựng từ các mạch logic.