GA tích hợp NLS và AI Công nghệ 12 Đ-ĐT Bài 22: Một số mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số

Giáo án năng lực số và AI Công nghệ 12 (Điện - Điện tử) Bài 22: Một số mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất – năng lực. Nội dung có tích hợp NLS và AI giúp HS rèn luyện khả năng ứng dụng công nghệ, thao tác số ngay trong tiết học. Tài liệu ở dạng file Word, dễ chỉnh sửa – dễ tải về, phù hợp cho GV sử dụng từ năm học 2026.

Bài khác

Nội dung chi tiết

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Trong bài học này, HS sẽ tìm hiểu:

  • Mạch logic tổ hợp.

  • Mạch dãy.

2. Năng lực

Năng lực chung:

  • Năng lực tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực thực hiện công việc của cá nhân.

  • Năng lực giao tiếp hợp tác: Chủ động học tập, tích cực giao tiếp và hợp tác nhóm để giải quyết các nhiệm vụ học tập.

  • Năng lực giải vận dụng kiến thức và kĩ năng: Vận dụng những kiến thức đã học để xây dựng một mạch đếm cơ bản.

Năng lực công nghệ:

  • Nêu được khái niệm và các thành phần của mạch logic tổ hợp, chức năng của mạch so sánh hai số.

  • Nêu được khái niệm của mạch đếm sử dụng Flip-Flop.

  • Hiểu được nguyên lí hoạt động của flip-flop D.

Năng lực số:

  • 1.1.NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.

  • 2.4.NC1a: Đề xuất được các công cụ và công nghệ số khác nhau cho các quá trình hợp tác.

  • 3.1.NC1a: Áp dụng được các cách tạo và chỉnh sửa nội dung ở các định dạng khác nhau.

  • 4.4.NC1a: Trình bày được các cách thức khác nhau để bảo vệ môi trường khỏi tác động của công nghệ số và việc sử dụng công nghệ số.

  • 5.3.NC1a: Áp dụng được các công cụ và công nghệ số khác nhau để tạo ra kiến thức cũng như các quy trình và sản phẩm đổi mới.

  • 6.2.NC1a: Phát triển được các ứng dụng AI tùy chỉnh (câu lệnh prompt) để giải quyết các vấn đề cụ thể.

Năng lực AI:

  • 12.A1.2: Con người trong hệ thống AI (HS phân tích được vai trò của con người và hệ thống phần cứng số có tích hợp AI trong quá trình ra quyết định ở mạch so sánh bảo mật; kiểm tra được trách nhiệm giải trình của con người khi xảy ra lỗi quyết định).

  • 12.C4.1: Thu thập, cải thiện dữ liệu và các công cụ, nền tảng phát triển hệ thống AI (HS hiểu cách thu thập, tổ chức các trạng thái nhị phân tuần tự từ bộ đếm để làm dữ liệu đầu vào cho hệ thống AI và cách phát hiện, xử lý dữ liệu bị nhiễu (mất xung) để cải thiện hiệu suất hệ thống).

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ thực hiện các yêu cầu của GV.

  • Tham gia tích cực và có trách nhiệm trong quá trình học tập.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên:

  • Máy tính và máy chiếu.

  • Học liệu số: Phần mềm mô phỏng mạch số (Logic.ly, CircuitVerse, Proteus), Video mô phỏng hoạt động Flip-Flop, Video AI khởi động bài học.

  • Công cụ số: Chatbot AI (ChatGPT, Copilot), Padlet.

  • Phiếu học tập.

  • KHBD, SGK Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.

2. Đối với học sinh:

  • SGK Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.

  • Thiết bị di động (Smartphone/Laptop).

  • Cài đặt ứng dụng mô phỏng mạch logic (nếu có) hoặc truy cập web.

  • Các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Hoạt động này giúp tạo tâm thế sẵn sàng học tập và gợi mở nhu cầu nhận thức của HS, kích thích sự tò mò, hứng thú và mong muốn tìm hiểu các nội dung của bài học.

b. Nội dung: GV đặt câu hỏi, HS lắng nghe và trả lời câu hỏi.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV đặt câu hỏi:

BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

Quan sát Hình 22.1 và cho biết khi so sánh hai số nhị phân A và B (1 bit) thì có những khả năng nào xảy ra?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

- GV quan sát, gợi ý câu trả lời cho HS.

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi.

Gợi ý trả lời:

Với hai số A và B một bịt thì có 3 khả năng có thể xảy ra đó là AB.

- Các HS khác lắng nghe, bổ sung (nếu có).

[1.2.NC1b: HS thực hiện phân tích, diễn giải dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ nội dung số (video AI) để xác định nhân tố cụ thể.]

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

- GV nhận xét và dẫn dắt vào bài học mới: Trong thực tế, nếu có một số mạch có các chức năng như so sánh, cộng, trừ, mã hoá, giải mã, hợp kênh, phân kênh, các bộ đếm, các mạch điều khiển,... thì chúng ta có thể sử dụng các cổng logic cơ bản để thiết kế các mạch phức tạp này không? Bài học ngày hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu.– Bài 22: Một số mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số.

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về khái niệm mạch logic tổ hợp, một số mạch logic tổ hợp cụ thể.

a. Mục tiêu:

- HS hiểu khái niệm mạch logic tổ hợp.

- HS nhận biết được một số mạch logic tổ hợp cụ thể.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS đọc SGK và thực hiện các yêu cầu của giáo viên để tìm hiểu về khái niệm mạch logic tổ hợp, một số mạch logic tổ hợp cụ thể.

c. Sản phẩm: HS ghi được khái niệm, hiểu được mạch logic tổ hợp được tạo ra từ các phần tử logic cơ bản, với các mạch logic tổ hợp.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

NLS/AI

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cho HS quan sát Hình 22.2 SGK để tìm hiểu, thảo luận và phát biểu:

Nêu khái niệm về mạch logic tổ hợp.

- GV yêu cầu các nhóm sử dụng phần mềm mô phỏng trực tuyến (CircuitVerse/Logic.ly) để lắp ráp mạch so sánh theo Hình 22.3 (hoặc hình tương đương), thay đổi đầu vào A, B để kiểm chứng đèn LED đầu ra C.

- GV giới thiệu cho HS một số mạch logic tổ hợp phổ biến.

- Mô tả cho HS mạch so sánh bao gồm hai lối vào A và B, một lối ra C.

BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

- Cho HS hoàn thiện Bảng chân lí 22.1 SGK, phân tích từng trường hợp và đưa ra kết luận là A=B hoặc A≠B.

- GV dẫn dắt HS viết phương trình logic từ bảng chân lí và tìm hiểu sơ đồ logic.

- GV đặt tình huống thảo luận: "Một hệ thống kiểm soát cửa an ninh tự động sử dụng mạch so sánh phần cứng để đối khớp mã thẻ RFID18. Để tăng tính bảo mật, người ta tích hợp thêm camera AI nhận diện khuôn mặt. Khi mạch so sánh phần cứng báo 'Khớp' ($C = 1$) nhưng AI báo 'Không khớp' do góc tối18, hãy phân tích vai trò ra quyết định của nhân viên an ninh trong hệ thống này và trách nhiệm giải trình khi cho phép mở cửa?"

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

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

- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: DKSP

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

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

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chuyển sang nội dung tiếp theo.

I. MẠCH LOGIC TỔ HỢP

1. Khái niệm mạch logic tổ hợp

Mạch logic tổ hợp là mạch được tạo thành từ các cổng logic cơ bản, trạng thái lối ra của mạch tại một thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái logic ở lối vào tại thời điểm hiện tại mà không phụ thuộc vào trạng thái lối ra ở thời điểm trước đó (trạng thái quá khứ).

BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

- Các mạch logic tổ hợp bao gồm:

1) Các mạch số học (cộng, trừ,...).

2) Các bộ hợp kênh, phân kênh.

3) Các bộ mã hoá, giải mã.

4) Các mạch so sánh.

5) Các bộ khoá, điều khiển logic,....

2. Mạch so sánh hai số

- Mạch so sánh thực hiện chức năng so sánh hai số A và B (1 bit) trong đó:

+ Nếu A = B thì lối ra C = 1.

+ Nếu A + B thì lối ra C = 0.

Bảng 22.1. Bảng chân lí của mạch so sánh

A

B

C

Kết luận

0

0

1

A = B

0

1

0

A BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ B

1

0

0

A BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ B

1

1

1

A = B

- Phương trình logic: C = BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ + BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ.

BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

Hình 22.3. Mạch so sánh hai số bằng nhau.

5.3.NC1a: HS áp dụng công cụ mô phỏng mạch số (CircuitVerse/Logic.ly) để kiểm chứng nguyên lý hoạt động của mạch so sánh, biến lý thuyết thành thực nghiệm ảo.

12.A1.2: HS phân tích được vai trò kiểm soát và can thiệp tối cao của con người khi xảy ra xung đột quyết định giữa phần cứng số và thuật toán AI; khẳng định được trách nhiệm giải trình cuối cùng thuộc về nhân viên vận hành chứ không đổ lỗi hoàn toàn cho công nghệ.

Hoạt động 2. Tìm hiểu về mạch dãy

a. Mục tiêu:

- HS hiểu khái niệm mạch dãy (mạch có tính chất nhớ).

- HS nhận biết được một số mạch dãy cụ thể.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS đọc SGK và thực hiện các yêu cầu của giáo viên để tìm hiểu về mạch dãy.

c. Sản phẩm: HS ghi được khái niệm, hiểu được mạch dãy được tạo ra từ các phần tử logic cơ bản, hiểu được một số mạch dãy.

d. Tổ chức thực hiện:

Đầy đủ GA tích hợp NLS và AI CN 12 Điện - Điện tử - Trọn bộ cả năm

Tài liệu cùng môn học

Tài liệu khác

Xem thêm nội dung