2022年計數(shù)器教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載科目課題第 5 章 第2 節(jié)審閱簽名電子技術(shù)基礎(chǔ)計數(shù)器審閱時間授課時數(shù)2 教學(xué)形式一體化授課時間16（1）教學(xué)媒體多媒體授課班級電 子 線 路1001 輔助教具多媒體、計算機、水彩筆、白板教學(xué)目的1、理解計數(shù)器的基本知識。2、掌握有常用計數(shù)器集成電路構(gòu)成不同進制計數(shù)器的方法。3、正確使用 multisim 仿真軟件， 并用仿真結(jié)果得出邏輯功能。重點1、二進制、十進制、集成計數(shù)器的基礎(chǔ)知識。2、不同進制計數(shù)器的構(gòu)成方法。難點1、如何正確使用 multisim 仿真軟件2、如何設(shè)計電路，并通過仿真仿真結(jié)果得出門電路的邏輯功能精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - -

2、 - - - - - - - 第 1 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)設(shè)計及說明、 導(dǎo)入新課1、計數(shù)器圖片的演示（4 分鐘）2、復(fù)習(xí)回顧（3 分鐘）ii 、新課講授1、計數(shù)器的概念與分類（5 分鐘）2、二進制計數(shù)器（20 分鐘）3、十進制計數(shù)器（10 分鐘）4、集成計數(shù)器及其應(yīng)用（20 分鐘）5、仿真練習(xí)（20 分鐘）iii 、歸納小結(jié)（5 分鐘）iv 作業(yè)（5 分鐘）精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)回顧優(yōu)點：1、以學(xué)生

3、為主動，八所講的內(nèi)容與生活實際聯(lián)系起來，想象力極為豐富，以后教學(xué)時，應(yīng)充分重視學(xué)生想象力的培養(yǎng)。2、計算機仿真教學(xué)學(xué)生興趣高，以后教學(xué)應(yīng)多采取此方式。缺點： 1、缺少板書，不能忽視最基本的教學(xué)方法2、教學(xué)進步安排得不夠好，臨近下課的教學(xué)有點倉促。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動采用4展示圖片提出問題， 為引入新課做準(zhǔn)備導(dǎo)入新課提問：傳統(tǒng)的計時或者顯示方式？回答：在傳統(tǒng)的方法中，是通過機械指針顯示的方法，但是現(xiàn)在大部分都已經(jīng)不再

4、采用這種方法而是通過數(shù)字顯示，這樣更直觀。用 ppt展示圖片，提出問題解答提出的問題對相關(guān)知識進行解釋，引出重點內(nèi)容學(xué)生討論問題，引起互動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動利用3復(fù)習(xí)相關(guān)知識點分類講引出本節(jié)課重

5、點： 計數(shù)器 。提問： 1、時序邏輯電路的特點2、jk觸發(fā)器功能真值表答案：1、電路任何一個時刻的輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時的輸入信號，還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。因此，時序電路必須含有具有記憶功能的存儲器件。2、ii 新課講授：1、計數(shù)器的概念與分類計數(shù)器：用來記憶和統(tǒng)計cp脈沖個數(shù)的電路。二進制計數(shù)器計數(shù)長度十進制計數(shù)器n 進制計數(shù)器加計數(shù)分類數(shù)值增減減計數(shù)可逆計數(shù)異步計數(shù)器是否同步同步計數(shù)器2、二進制計數(shù)器（一） 異步二進制加計數(shù)圖 1 是 3 位異步二進制加法計數(shù)器電路，cp下降沿觸發(fā)。cpj kqnqn+1功能0 011保持0 100置“0”1 011置“1”1 110翻轉(zhuǎn)教師提問解釋計數(shù)器

6、的概念提問：展示圖片時的進制分的進制學(xué)生回答接受新知識讓學(xué)生自己思考回答精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動解520時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動圖 1、 3 位異步二進制加法計數(shù)器電路1、寫出電路相應(yīng)方程式(1) 驅(qū)動方程

7、：(2) 次態(tài)方程：(3) 時鐘方程：2、工作情況可用時序波形圖來描述3、狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表總結(jié)：時序邏輯電路的一般分析步驟：和學(xué)生一起分析電路推導(dǎo)公式得出推導(dǎo)步驟畫波形圖得出推導(dǎo)步驟互動接受新知識寫出已知時序邏輯電路的各相應(yīng)方程互動繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖cpq0q1q20 0 0 0 010 1 0 01 1 1 0 0 1 0 1 1 10 11 1 000001 cpq0j k q q f1c q2j k q q f0c rdj k q q f2c q1“1”111332211kjkjkjn00n001n0qkqjqn11n111n1qkqjqn22n221n2qkqjqn01qcp

8、cpcp0n12qcp計數(shù)脈沖q2q1q00 1 2 3 4 5 6 7 80 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動確定時序邏輯電路的類型。寫出已知時序邏輯電路的各相應(yīng)方程。繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。指出時序邏輯電路的功能。提問：三個jk 觸發(fā)器都接成t 觸發(fā)器，連接同一個cp，且前一級輸出作為后一級輸入，試分析電路功能。分

9、析步驟： 1、判斷該時序邏輯電路的類型2、寫出電路的驅(qū)動方程和次態(tài)方程3、根據(jù)次態(tài)方程填寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表4、指出電路功能3、十進制計數(shù)器日常生活中人們習(xí)慣于十進制的計數(shù)規(guī)則，當(dāng)利用計數(shù)器進行十進制計數(shù)時，就必須構(gòu)成滿足十進制計數(shù)規(guī)則的電路。十進制計數(shù)器是在二進制計數(shù)器的基礎(chǔ)上得到的，因此也稱為二十進制計數(shù)器。8421bcd 碼對應(yīng)十進制數(shù)時只能從0000 取到 1001 來表示十進制的 09 十個數(shù)碼， 而后面的10101111 六個 8421bcd 代碼則在對應(yīng)的十進制數(shù)中不存在？答案：前面的10101111 六個 8421bcd 代碼則在對應(yīng)的十進制數(shù)中不存在， 稱它們?yōu)闊o效碼。 因此，采

10、用 8421bcd 碼計數(shù)時，計至第十個時鐘脈沖時，十進制計數(shù)器的輸出應(yīng)從“1001”跳變到“ 0000”，完成一次十進制數(shù)的有效碼循環(huán)。我們以十進制同步加計數(shù)器為例，介紹這類邏輯電路的工作原理。首先由電路結(jié)構(gòu)寫出各位觸發(fā)器的驅(qū)動方程和次態(tài)方程如下：驅(qū)動方程次態(tài)方程和學(xué)生一起總結(jié)提出問題和學(xué)生互動引入新課講授新知識互動學(xué)生解答接受新知識cp j c k j c k j c k & 1 & qqqqqqq0q1q2f0f1f2rdq0q1q2 q31 cpj c k j c k j c k & & j c k & & q qq qq qq qf0f

11、1f2 f3rd03012301220103100,1qkqqqjqqkjqkqqjkj30321013210210121013011010qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqnnnn思考精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動提出問題10由次態(tài)方程可寫出同步十進制計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：cpq3q3q1q0q3n+1 q2n+1 q1n+1 q0n+110 0 0 0 0 0 0 1 20 0 0 1 0 0 1 0 30

12、0 1 0 0 0 1 1 40 0 1 1 0 1 0 0 50 1 0 0 0 1 0 1 60 1 0 1 0 1 1 0 70 1 1 0 0 1 1 1 80 1 1 1 1 1 0 0 91 0 0 0 1 0 0 1 101 0 0 1 回零進位無效碼1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 該電路具有自啟動能力，自啟動能力是指時序邏輯電路中某計數(shù)器中的無效狀態(tài)碼，若在開機時出現(xiàn)，不用人工或其它設(shè)備的干預(yù)，計數(shù)器能夠很快自行進入有效

13、循環(huán)體，使無效狀態(tài)碼不再出現(xiàn)的能力。4、集成計數(shù)器及其應(yīng)用計數(shù)器在控制、分頻、測量等電路中應(yīng)用非常廣泛，所以具有計數(shù)功能的集成電路種類較多。常用的集成芯片有74ls161、74ls90、74ls197、74ls160、74ls92 等。我們將以74ls160 為例，介紹集成計數(shù)器芯片電路的功能及正確的使用方法。74ls161 是16 腳的集成二進制同步計數(shù)器，具有以下功能，74ls161引腳圖如圖 2 所示：1、異步清零；2、同步并行預(yù)置數(shù)；3、計數(shù)；4、保持；其中co 為進位輸出端。和同學(xué)們一起推導(dǎo)真值表公式推導(dǎo)聯(lián)系實際問題互動回答問題學(xué)生互動畫真值表思考精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f -

14、- - - - - - - - - - - - - 第 10 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動圖 2：74ls161引腳圖74ls161的功能表74ls161利用清零端或置數(shù)端可構(gòu)成n進制計數(shù)器。下圖所示為用一片 74ls161構(gòu)成 12進制計數(shù)器的兩種方法：思考：用 74ls161構(gòu)成 256進制進制計數(shù)器講授新知識提出問題接受新知識接受新知識解答互動0 1 1 1 cr 清 零0 1 1 ld 預(yù) 置0 0 p t 使 能cp 時 鐘 d3 d2 d1 d0 dcba預(yù)置數(shù)據(jù)輸入0 0 0 0 d3 d2 d1 d0

15、 保持保持qd qc qb 輸出工作模式異步清零同步置數(shù)數(shù)據(jù)保持?jǐn)?shù)據(jù)保持1&1(a) 用異步 清零端cr 歸零74ls161q3 q2q1q0d0d1d2d3coldcrcttctpcpcp1 (b) 用同步 置數(shù)端ld 歸零& 1 74ls161 q3 q2 q1q0d0 d1 d2 d3cold cr ctt ctp cp cp 41235671516cpabcgndqdqcqbucc74ls1611 891011121413crddlptqaco精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁，共 19 頁 - - -

16、- - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載u174160nqa14qb13qc12qd11rco15a3b4c5d6enp7ent10load9clr1clk2v1500 hz 5 v vcc5vu2dcd_hex4321u174160n*qa14qb13qc12qd11rco15a3b4c5d6enp7ent10load9clr1clk2v1100 hz 5 v vcc5vu2dcd_hex4321u4a7420nu3a7404nu5a7404n時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動解答：低位片計數(shù)至1111 時推動高位片計數(shù)一次，當(dāng) cp 脈沖計數(shù)至第 60 次時，高位片計數(shù)至0011為 31

17、6=48、 低位片計數(shù)至1100等于 12，高位片和低位片數(shù)據(jù)輸出端的四個1 送入與非門，與非門“ 全 1出 0” ，給兩芯片的清零端同時送入一個低電平，使兩片計數(shù)器同時清零，重新開始第二個循環(huán)計數(shù)。5、仿真練習(xí)在 multisim 軟件中繪制并仿真電路。電路如圖 3 所示: 圖 3：74160計數(shù)器電路如圖 4 所示: 布置任務(wù)演示仿真講解仿真練習(xí)， 加強理論知識掌握練習(xí)1 74ls161 q3 q2 q1q0d0 d1 d2 d3cold cr ctt ctp cp cp 74ls161 q3 q2 q1q0d0 d1 d2 d3cold cr ctt ctp cp 1 1 & 6

18、0進制計數(shù)器精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動根據(jù)實際問題講解20圖 4：74160置零法計數(shù)器電路如圖 5 所示: 圖 5：74160置數(shù)法計數(shù)器iii 、歸納小結(jié)1、二進制計數(shù)器 . 2、十進制計數(shù)器3、集成計數(shù)器iv 作業(yè)1、計數(shù)器的分類有哪些？2、如何區(qū)分同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路？3、設(shè)計一個二十四進制計數(shù)器。提出問題：采用置數(shù)法設(shè)計電路讓學(xué)生自己設(shè)計歸納小結(jié)提問布置作業(yè)設(shè)計仿真聽講互動完成作業(yè)u174160n*qa14qb13qc12qd11rco15a3b4c5d6enp7ent10load9clr1clk2v1100 hz 5 v vcc5vu2dcd_hex4321u3a7400n精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 頁，共 19 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載時間分配教學(xué)內(nèi)容與過程教師活動學(xué)生活動精品學(xué)習(xí)資