數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 于俊清 微課版（第5、6章）教案 觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路

第5章觸發(fā)器本章的主要知識(shí)點(diǎn)包括觸發(fā)器的基本概念、觸發(fā)器的分類、不同觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、原理、功能及觸發(fā)條件等。參考學(xué)時(shí)3學(xué)時(shí)（總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，課時(shí)為48課時(shí)可分配4學(xué)時(shí)）。教學(xué)目標(biāo)（能力要求）了解觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理；掌握各種觸發(fā)器的外部特性和使用方法；教學(xué)重點(diǎn)各種觸發(fā)器的外部特性各種觸發(fā)器的使用方法教學(xué)難點(diǎn)觸發(fā)器的演變及各種觸發(fā)器的優(yōu)缺點(diǎn)各種觸發(fā)器的觸發(fā)方式。教學(xué)主要內(nèi)容觸發(fā)器概述（10分鐘）基本RS觸發(fā)器（35分鐘）與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器同步觸發(fā)器（30分鐘）鐘控RS觸發(fā)器鐘控D觸發(fā)器鐘控JK觸發(fā)器鐘控T觸發(fā)器主從觸發(fā)器（25分鐘）主從RS觸發(fā)器主從JK觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器（35分鐘）維持阻塞D觸發(fā)器邊沿JK觸發(fā)器教學(xué)過程與方法觸發(fā)器概述（10分鐘）簡(jiǎn)介觸發(fā)器的基本概念、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。介紹觸發(fā)器常用的描述方法?；綬S觸發(fā)器（35分鐘）與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器介紹與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性及消除毛刺的特性?；蚍情T構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器在與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。同步觸發(fā)器（30分鐘）鐘控RS觸發(fā)器在基本RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹鐘控RS觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。鐘控D觸發(fā)器在鐘控RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹鐘控D觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。鐘控JK觸發(fā)器在鐘控RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹鐘控JK觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。鐘控T觸發(fā)器在鐘控JK觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹鐘控T觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。強(qiáng)調(diào)電位觸發(fā)器的特點(diǎn)。主從觸發(fā)器（25分鐘）主從RS觸發(fā)器在鐘控RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹主從RS觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。強(qiáng)調(diào)主從RS觸發(fā)器的空翻問題。主從JK觸發(fā)器在鐘控JK觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，介紹主從JK觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。強(qiáng)調(diào)主從JK觸發(fā)器的“一次反轉(zhuǎn)”問題。邊沿觸發(fā)器（35分鐘）維持阻塞D觸發(fā)器介紹維持阻塞D觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。強(qiáng)調(diào)四根線保證了D觸發(fā)器邊沿觸發(fā)，無(wú)空翻。邊沿JK觸發(fā)器介紹邊沿JK觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、外部特性。強(qiáng)調(diào)時(shí)延的不同保證了JK觸發(fā)器邊沿觸發(fā)，無(wú)空翻。第6章時(shí)序邏輯電路本章的主要知識(shí)點(diǎn)時(shí)序邏輯電路的基本知識(shí)、時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)、關(guān)于自啟動(dòng)的修正問題、常用的中規(guī)模時(shí)序電路。參考學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)（總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，課時(shí)為48課時(shí)可分配12學(xué)時(shí)）。教學(xué)目標(biāo)（能力要求）掌握同步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法；掌握電路掛起的修正方法；掌握常用的中規(guī)模時(shí)序邏輯電路（計(jì)數(shù)器、寄存器）的外部特性及使用方法；掌握脈沖異步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法；掌握中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法。教學(xué)重點(diǎn)同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)：包括設(shè)計(jì)中的原始狀態(tài)圖、狀態(tài)表、狀態(tài)化簡(jiǎn)、狀態(tài)編碼、確定激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)等；同步時(shí)序邏輯電路的自啟動(dòng)的分析：能根據(jù)設(shè)計(jì)好的電路分析電路是否存在自啟動(dòng)的問題，并學(xué)會(huì)修正它。脈沖異步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法：了解和同步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法的差異性，并熟練掌握脈沖異步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的外部特性及使用方法：通過理論分析來學(xué)習(xí)常用中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的外部特性及使用方法，通過具體實(shí)例來學(xué)習(xí)中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法教學(xué)難點(diǎn)原始狀態(tài)圖：學(xué)生開始不知道如何增加狀態(tài)，什么時(shí)候增加狀態(tài)自啟動(dòng)的修正：學(xué)生能分析出掛起，但是對(duì)于修正比較困難脈沖異步時(shí)序邏輯電路的分析：當(dāng)脈沖異步時(shí)序邏輯電路的存儲(chǔ)電路是沒用統(tǒng)一時(shí)鐘端的鐘控觸發(fā)器時(shí)，如何分步找到每個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘的跳變時(shí)刻對(duì)學(xué)生來說是一大挑戰(zhàn)計(jì)數(shù)器的使用方法：掌握置數(shù)法、清零法、級(jí)聯(lián)法實(shí)現(xiàn)任意模的計(jì)數(shù)器教學(xué)主要內(nèi)容時(shí)序邏輯電路概述（15分鐘）小規(guī)模時(shí)序邏輯電路分析（120分鐘）小規(guī)模時(shí)序邏輯電路的分析方法和步驟小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路的分析小規(guī)模異步時(shí)序邏輯電路的分析小規(guī)模時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)（180分鐘）小規(guī)模時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和步驟小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)小規(guī)模異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)常用中規(guī)模時(shí)序邏輯電路（45分鐘）集成計(jì)數(shù)器寄存器中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)（90分鐘）中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的分析中規(guī)模時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)教學(xué)過程與方法時(shí)序邏輯電路概述（15分鐘）簡(jiǎn)要介紹時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、分類和描述方法等。小規(guī)模時(shí)序邏輯電路分析（120分鐘）小規(guī)模時(shí)序邏輯電路的分析方法和步驟介紹時(shí)序邏輯電路的分析步驟。小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路的分析舉例介紹同步時(shí)序邏輯電路的分析方法和過程。小規(guī)模異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例介紹異步時(shí)序邏輯電路的分析方法和過程，主要強(qiáng)調(diào)和同步時(shí)序邏輯電路的區(qū)別，強(qiáng)調(diào)對(duì)輸入的約束，以及對(duì)是終端的分析。小規(guī)模時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)（180分鐘）小規(guī)模時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和步驟舉例介紹小規(guī)模異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和過程。分步驟分別介紹原始狀態(tài)圖、狀態(tài)化簡(jiǎn)、狀態(tài)編碼和確定激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)的步驟和方法。介紹自啟動(dòng)的判斷和修復(fù)方法。小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)舉例說明小規(guī)模同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)過程。小規(guī)模異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)異步時(shí)序電路設(shè)計(jì)和同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的區(qū)別。強(qiáng)調(diào)二者所用觸發(fā)器的激勵(lì)表的區(qū)別，并解釋說明異步時(shí)序邏輯電路所用觸發(fā)器激勵(lì)表的由來。舉例說明小規(guī)模異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)過程。常用中規(guī)模時(shí)序邏輯電路（45分鐘）集成計(jì)數(shù)器介紹計(jì)數(shù)器的定義、分類和實(shí)現(xiàn)的原理，并介紹同步計(jì)數(shù)器74193的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部特性和使用方法。介紹異步計(jì)數(shù)器74290的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部特性和使用方法。詳細(xì)介紹計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展方法，包括清零法、置數(shù)法、級(jí)聯(lián)法，并舉例說明。寄存