電子技術(shù)技能與實(shí)訓(xùn)電子教案16 D觸發(fā)器的識(shí)別和邏輯功能測試

電子技術(shù)技能與實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)教案16D觸發(fā)器的識(shí)別和邏輯功能測試1616.1訓(xùn)練目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)（一）通過實(shí)訓(xùn)深入了解D觸發(fā)器的邏輯功能和特性（二）掌握D觸發(fā)器的測試方法和技巧（三）了解D觸發(fā)器在典型應(yīng)用中的使用方式和場景二、素養(yǎng)目標(biāo)（一）了解D觸發(fā)器的邏輯功能和我國近年來電子技術(shù)行業(yè)迅猛發(fā)展的現(xiàn)狀（二）安全用電、愛護(hù)儀器設(shè)備，保持實(shí)訓(xùn)室環(huán)境整潔（三）通過分組合作完成實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)探索精神，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作意識(shí)1616.2知識(shí)鏈接D觸發(fā)器是一種常用的數(shù)字邏輯器件，如下圖（a）（b）用于存儲(chǔ)和控制電信號(hào)的狀態(tài)。D觸發(fā)器是一種邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器，具有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳（D）和一個(gè)時(shí)鐘輸入引腳（CLK）。D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)在時(shí)鐘信號(hào)的上升或下降沿發(fā)生改變，取決于數(shù)據(jù)輸入引腳的值。D觸發(fā)器在數(shù)字電路中有多種應(yīng)用，以下是其中幾個(gè)常見的應(yīng)用領(lǐng)域：一、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：D觸發(fā)器可用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的基本構(gòu)建單元。通過多個(gè)D觸發(fā)器的級(jí)聯(lián)連接，可以構(gòu)建寄存器或存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)和處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，D觸發(fā)器常用于構(gòu)建寄存器和存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)指令、數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。二、時(shí)序電路：D觸發(fā)器可用于實(shí)現(xiàn)各種時(shí)序電路，例如時(shí)鐘分頻器、頻率分頻器和計(jì)數(shù)器等。通過控制D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入和數(shù)據(jù)輸入，可以實(shí)現(xiàn)特定的時(shí)序邏輯功能，例如頻率分頻、計(jì)數(shù)和定時(shí)等。三、狀態(tài)機(jī)和序列邏輯：D觸發(fā)器在狀態(tài)機(jī)和序列邏輯電路中扮演重要角色。通過將多個(gè)D觸發(fā)器組合和互連，可以構(gòu)建狀態(tài)機(jī)和序列邏輯電路，用于控制和處理復(fù)雜的序列和狀態(tài)轉(zhuǎn)換。D觸發(fā)器的輸入和輸出狀態(tài)可以編碼和解碼，用于實(shí)現(xiàn)特定的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和行為。四、數(shù)據(jù)同步和時(shí)序控制：D觸發(fā)器可用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和時(shí)序控制功能。通過控制時(shí)鐘輸入信號(hào)的邊沿和數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的穩(wěn)定性，可以確保數(shù)據(jù)在特定時(shí)刻進(jìn)行穩(wěn)定的傳輸和處理。這對(duì)于時(shí)序嚴(yán)格的應(yīng)用，如通信系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)傳輸中具有重要意義。D觸發(fā)器作為一種重要的數(shù)字邏輯器件，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、時(shí)序電路、狀態(tài)機(jī)和序列邏輯、數(shù)據(jù)同步和錯(cuò)誤檢測等應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它的可靠性、穩(wěn)定性和可控性使其成為數(shù)字電路設(shè)計(jì)中不可或缺。1616.3訓(xùn)練要求本任務(wù)以小組為單位，通過知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)D觸發(fā)器的原理，熟練進(jìn)行電路搭建和故障排除。做好記錄。整個(gè)過程要求團(tuán)隊(duì)協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、主動(dòng)探索、嚴(yán)格規(guī)范。一、搭建包含D觸發(fā)器的邏輯功能測試電路，確保電路連接正確。二、熟練D觸發(fā)器的邏輯功能測試，包括輸入數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)的變化，觀察和記錄D觸發(fā)器的輸出行為。三、掌握D觸發(fā)器的特點(diǎn)和局限性四、掌握D觸發(fā)器應(yīng)用中可能遇到的問題和注意事項(xiàng)。五、能提煉出D觸發(fā)器的重要特性和應(yīng)用要點(diǎn)六、了解其在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1616.4訓(xùn)練分組采用撲克牌分組法，4人一組，對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，4人分別擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理（組長）、電子設(shè)計(jì)工程師、電子安裝員和項(xiàng)目驗(yàn)收員角色，萬用表檢測放大電路項(xiàng)目實(shí)施過程。分組完成后，有序坐好，小組討論制訂組名、組訓(xùn)和小組LOGO，營造小組凝聚力和文化氛圍，并確定任務(wù)分工。任務(wù)實(shí)施過程中，采用班組輪值制度，學(xué)生輪值擔(dān)任組長、電氣設(shè)計(jì)工程師等角色，每個(gè)人都有鍛煉組織協(xié)調(diào)項(xiàng)目管理、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目安裝調(diào)試和項(xiàng)目驗(yàn)收能力的機(jī)會(huì)。通過小組協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、互幫互助精神和協(xié)同攻關(guān)能力。1616.5元器件清單序號(hào)元件名稱數(shù)量／個(gè)規(guī)格1數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)箱1S303-4型2雙蹤示波器1SR83直流穩(wěn)壓電源1LW-3010KDS/30V10A4D觸發(fā)器474LS745D觸發(fā)器4CC40131.按照元件清單核對(duì)元件數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)，見【表16-2】2.檢測元件。檢測元件參數(shù)、極性及好壞。1616.6訓(xùn)練實(shí)施一、對(duì)D觸發(fā)器進(jìn)行識(shí)讀（一）常見的D觸發(fā)器型號(hào)為74LS74和CC4013，實(shí)物如圖，其引腳排列如圖所示。下面分析74LS74和CC4013各引腳的功能。圖16-374LS74HECC4016引腳排列及引腳功能（二）查找資料，了解74LS74和CC4013各項(xiàng)參數(shù)，獨(dú)立完成表格填寫。二、測試D觸發(fā)器的邏輯功能（一）按照下圖所示連接電路。（二）根據(jù)【表16-5】的參數(shù)要求輸入信號(hào)，測試集成雙上升沿D觸發(fā)器74LS74的端復(fù)位和置位功能，測試方法與“訓(xùn)練14”中JK觸發(fā)器相同。將測試結(jié)果記錄在表中。CPD××1O××O1（三）調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，使輸出電壓為+5V，按照表進(jìn)行測試。（四）記錄并觀