秒鐘計數器制作教案

1、制作秒鐘計數器項目教學教案教 師班級2014級電科目應用電子開課時間地點電子電工實訓室項目名稱項目一 制作秒鐘計數器任務一 制作秒鐘計數器的結果課時數2背景分析秒鐘計數器是電氣、電子類專業(yè)的一門工程技術課程。其任務是使學生掌握從事電氣電子類工作的人才必備的專業(yè)基本知識、基本理論和基本技能，為學習專業(yè)課程和從事專業(yè)工作打下堅實的基礎，并為培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新能力和全面素質奠定基礎。2014級電子（2）班已具有電路的基礎知識，通過近一學期，他們能夠理解簡單電路之間的關系。同時學習了邏輯電路的基礎知識。因此在教師的指導下可以理解秒鐘計數器原理，結構及制作方法。學習目標的設定1、理解計數器的基本知

2、識。 2、掌握有常用計數器集成電路構成不同進制計數器的方法。 3、正確使用仿真軟件，并用仿真結果得出邏輯功能學習任務的描述秒鐘計數器是我們生活中常見的一種電子設備，秒鐘計數器的應用很廣，種類也很多，通過本節(jié)課學生熟悉秒鐘計數器制作，激發(fā)了理解電子電路的原理，及學會使用秒鐘計數器的熱情。以達到進一步學習的目標。教學情景創(chuàng)設在一體化教學情景中進行。在生活中感受科學的應用，以真實的生活喚起學習科學知識的熱情。教學資源的準備時間資源：課前課后的設計安排信息資源：應用電子技術，學習任務書，實驗報告人員資源：一位專業(yè)課老師，一位實驗教師，學習小組和組長設備資源：多媒體，材料資源：導線等

3、環(huán)境資源：實訓室，多媒體技術教學過程實施內容方法新課導入：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，但是現在大部分都已經不再采用這種方法而是通過數字顯示，這樣更直觀。引出本節(jié)課重點：計數器。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)不僅取決于當時的輸入信號，還與電路原來的狀態(tài)有關。因此，時序電路必須含有具有記憶功能的存儲器件。2、CPJ KQnQn+1功能0 011保持0 100置“0”1 011置“1”1 110翻轉II 新課講授：1、 計數器的概念與分類計數器：用來記憶和統(tǒng)計CP脈沖個數的電路。 二進制計數器

4、 計數長度 十進制計數器 N進制計數器 加計數 分類 數值增減 減計數 可逆計數 異步計數器 是否同步 同步計數器2、 二進制計數器（一）異步二進制加計數圖1是3位異步二進制加法計數器電路，CP下降沿觸發(fā)。 1、寫出電路相應方程式(1) 驅動方程：(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CPQ0Q1Q20000010100111001011101110000013、狀態(tài)轉換真值表總結：時序邏輯電路的一般分析步驟： 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方程。 繪制狀態(tài)轉換真值表或狀態(tài)轉換圖。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，

5、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。分析步驟：1、判斷該時序邏輯電路的類型2、寫出電路的驅動方程和次態(tài)方程3、根據次態(tài)方程填寫狀態(tài)轉換真值表4、指出電路功能3、十進制計數器日常生活中人們習慣于十進制的計數規(guī)則，當利用計數器進行十進制計數時，就必須構成滿足十進制計數規(guī)則的電路。十進制計數器是在二進制計數器的基礎上得到的，因此也稱為二十進制計數器。8421BCD碼對應十進制數時只能從0000取到1001來表示十進制的09十個數碼，而后面的10101111六個8421BCD代碼則在對應的十進制數中不存在？答案：前面的10101111六個8421BCD代碼則在對應的十進制數中不

6、存在，稱它們?yōu)闊o效碼。因此，采用8421BCD碼計數時，計至第十個時鐘脈沖時，十進制計數器的輸出應從“1001”跳變到“0000”，完成一次十進制數的有效碼循環(huán)。我們以十進制同步加計數器為例，介紹這類邏輯電路的工作原理。首先由電路結構寫出各位觸發(fā)器的驅動方程和次態(tài)方程如下：驅動方程次態(tài)方程由次態(tài)方程可寫出同步十進制計數器的狀態(tài)轉換真值表：CPQ3Q3Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1100000001200010010300100011400110100501000101601010110701100111801111100910001001101001回零進位無效碼101010

7、111011010011001101110101001110111111110100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器中的無效狀態(tài)碼，若在開機時出現，不用人工或其它設備的干預，計數器能夠很快自行進入有效循環(huán)體，使無效狀態(tài)碼不再出現的能力。4、集成計數器及其應用計數器在控制、分頻、測量等電路中應用非常廣泛，所以具有計數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器，具有以下功能， 74

8、LS161引腳圖如圖2所示：1、異步清零；2、同步并行預置數；3、計數；4、保持；其中CO為進位輸出端。 74LS161的功能表01111Cr清 零×0111LD預 置× ×× ×0 ×× 01 1P T使 能×××CP時 鐘× × × ×d3 d2 d1 d0× × × ×× × × ×× × × × D C B A預置數據輸入0 0

9、0 0d3 d2 d1 d0保持保持計數QD QC QB QA輸 出工作模式異步清零同步置數數據保持數據保持加法計數74LS161利用清零端或置數端可構成N進制計數器。下圖所示為用一片74LS161構成12進制計數器的兩種方法：思考：用74LS161構成256進制進制計數器解答：低位片計數至1111時推動高位片計數一次，當CP脈沖計數至第60次時，高位片計數至0011為3×16=48、低位片計數至1100等于12，高位片和低位片數據輸出端的四個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，使兩片計數器同時清零，重新開始第二個循環(huán)計數。電路如圖5所示:III 、歸納小結1、二進制計數器.2、十進制計數器3、集成計數器IV 作業(yè) 1、計數器的分類有哪些？2、如何區(qū)分同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路？3、設計一個二十四進制計數器。觀看生活中圖片提問激發(fā)學生興趣進入本節(jié)小任務用演示實驗多媒體直觀展示加深認識多媒體演示擴展學生的知識面實物展示知識拓展知識總結布置作業(yè)課堂評價表學生姓名班