時(shí)序和邏輯電路

1、課題第十三章時(shí)序和邏輯電路第一節(jié)觸發(fā)器第二節(jié)計(jì)數(shù)器課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1理解幾種常用觸發(fā)器的工作原理。2掌握幾種常用觸發(fā)器的邏輯功能。3了解二進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、集成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能。教學(xué)重點(diǎn)1觸發(fā)器的邏輯功能。2集成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路組成。教學(xué)難點(diǎn)觸發(fā)器的工作原理。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A、復(fù)習(xí)組合邏輯門(mén)電路有幾種，功能是什么。B、新授課第一節(jié)觸發(fā)器時(shí)序電路是指在任何時(shí)刻的輸出不僅僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān)，還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)的電路；即具有記憶、存儲(chǔ)功能的電路。有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)0狀態(tài)和1狀態(tài)。兩種狀態(tài)在適當(dāng)信號(hào)作用下可以發(fā)生轉(zhuǎn)換。即能接收和輸出送來(lái)的

2、信號(hào)。在輸入信號(hào)消失后，能使新的狀態(tài)保持下來(lái)。一、基本RS觸發(fā)器1電路組成兩個(gè)“與非”門(mén)的輸出、輸入端交叉相連，、是兩個(gè)輸入端，Q、是兩個(gè)輸出端。輸出端的狀態(tài)始終是互補(bǔ)的，Q端的狀態(tài)為觸發(fā)器狀態(tài)。2邏輯功能（1）=0，=1，觸發(fā)器為0態(tài)。=0，G1的輸出=1，G2的兩個(gè)輸入端、全為1，則輸出Q=0。（2）=1，=0，觸發(fā)器為1態(tài)。=0，G2的輸出Q=1，G1的兩個(gè)輸入端均為1，所以=0。（3）=1，=1，觸發(fā)器保持原來(lái)狀態(tài)不變。觸發(fā)器原為0態(tài)，G1的一個(gè)輸入端Q=0，輸出=1，G2的兩個(gè)輸入端、均為1，輸出Q=0，保持原來(lái)狀態(tài)不變。觸發(fā)器原為1態(tài)，也保持原狀態(tài)不變。這就是觸發(fā)器的記憶功能。（4

3、）=0，=0，觸發(fā)器狀態(tài)不定。這時(shí)，Q=1，=1，破壞了前述有關(guān)Q和互補(bǔ)的約定。當(dāng)、的低電平觸發(fā)信號(hào)消失后，觸發(fā)器的狀態(tài)可能是Q=0，=1；也可能是Q=1，=1，不能確定。Q01010111不變00不定二、同步RS觸發(fā)器在RS觸發(fā)器上增加一個(gè)控制端CP。只有在控制端出現(xiàn)時(shí)鐘脈沖時(shí)，觸發(fā)器才動(dòng)作。觸發(fā)器的狀態(tài)，仍由R、S端的信號(hào)決定。這種觸發(fā)器叫做同步RS觸發(fā)器，又稱(chēng)時(shí)鐘控制RS觸發(fā)器。1、CP=0G3、G4均被封鎖，輸出Q3、Q4均為1。2、CP=1G3、G4打開(kāi)，Q3、Q4的狀態(tài)為由R、S決定，表中表示時(shí)鐘脈沖CP到來(lái)前的狀態(tài)， 即原態(tài)，表示CP脈沖到來(lái)后的狀態(tài)，即現(xiàn)態(tài)。00不變101010

4、11不定三、JK觸發(fā)器將R=S=1時(shí)得到反轉(zhuǎn)輸出的這種觸發(fā)器稱(chēng)為JK觸發(fā)器。1、J=0，K=0，=門(mén)G7、G8均被封鎖。=輸出狀態(tài)保持不變。2、J=0，K=1，= 0當(dāng)CP脈沖到來(lái)后，觸發(fā)器置0，即= 0。3、J=1，K=0，= 1當(dāng)CP脈沖到來(lái)后，觸發(fā)器置1。4、J=1，K=1，=J、K端都懸空，不加輸入信號(hào)，當(dāng)CP脈沖下降沿到來(lái)后，觸發(fā)器的狀態(tài)就發(fā)生翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。JK0011010101四、D觸發(fā)器1D = 0，置0D = 0時(shí)和JK觸發(fā)器J = 0，K = 1的情況相同，當(dāng)CP脈沖到來(lái)后，觸發(fā)器置0。2D = 1，置1D = 1時(shí)和JK觸發(fā)器J = 1，K= 0的情況相同，當(dāng)CP脈

5、沖到來(lái)后，觸發(fā)器置1。1100第二節(jié)計(jì)數(shù)器一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器1、二進(jìn)制數(shù)數(shù)制：數(shù)的進(jìn)位制。進(jìn)位方法不同就有不同的計(jì)數(shù)體制，二進(jìn)制數(shù)即為“逢二進(jìn)一”。二進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開(kāi)式為2、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（1）實(shí)驗(yàn)電路（2）計(jì)數(shù)器的輸入端接按鈕，輸出端接顯示器。（3）S閉合。（4）逐個(gè)輸入計(jì)數(shù)脈沖。（5）用脈沖信號(hào)代替計(jì)數(shù)脈沖。（6）用示波器觀察輸出波形。結(jié)論：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器完成二進(jìn)制的加法運(yùn)算，“逢二進(jìn)一，本位變0”。二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74LS160。清零預(yù)置使能時(shí)鐘預(yù)置數(shù)據(jù)輸入輸出工作模式CRLDCTP CTTCPD3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q0011110111 0 01 1 d3

6、 d2 d1 d0 0 0 0 0d3 d2 d1 d0保 持保 持十進(jìn)制計(jì)數(shù)異步清零同步置數(shù)數(shù)據(jù)保持?jǐn)?shù)據(jù)保持加法計(jì)數(shù)1CR = 0時(shí)異步清零。2CR = 1、LD = 0時(shí)同步置數(shù)。3CR = LD = 1且CTP = CTT = 1時(shí)，按照4位自然二進(jìn)制碼進(jìn)行同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)。4CR=LD=1且CTPCTT =0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)保持不變。三、N進(jìn)制計(jì)數(shù)器1、利用復(fù)位端子，用脈沖電平使觸發(fā)器的輸出強(qiáng)制為0，利用置位端子可強(qiáng)制為1。構(gòu)成反復(fù)進(jìn)行09計(jì)數(shù)的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器：第10個(gè)脈沖到達(dá)時(shí)，將計(jì)數(shù)器的值強(qiáng)制設(shè)為1111。第10個(gè)脈沖結(jié)束時(shí)，計(jì)數(shù)器的值變?yōu)?000。2、利用清零端構(gòu)成反復(fù)進(jìn)行09計(jì)數(shù)的十

7、進(jìn)制計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器的值變?yōu)?0的瞬間，計(jì)數(shù)器的值變?yōu)?000。3、觸發(fā)器的復(fù)位時(shí)間差別太大時(shí)，可在復(fù)位電路上增設(shè)一個(gè)RS觸發(fā)器。（提問(wèn)）（根據(jù)上述電路引導(dǎo)學(xué)生共同分析得出）（畫(huà)圖說(shuō)明）（講解）（講解）（共同練習(xí)）（結(jié)合圖示講解）（引導(dǎo)）（引導(dǎo)）（講解）（引導(dǎo)學(xué)生共同分析）（講解）（講解）（課堂練習(xí)）（引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)）（先引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，而后講解）（先提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生自己解答而后講解）小結(jié)1觸發(fā)器有兩個(gè)相反的穩(wěn)定狀態(tài)，具有記憶功能。2各觸發(fā)器的功能：RS觸發(fā)器具有置0、置1和保持功能；JK觸發(fā)器具有置0、置1保持和記數(shù)功能；D觸發(fā)器具有置0、置1保持和記數(shù)功能。布置作業(yè)習(xí)題13-1、13-2、1

8、3-3課題第十三章時(shí)序和邏輯電路第三節(jié)寄存器第四節(jié)譯碼器、顯示器課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1掌握寄存器的概念和功能。2掌握譯碼、顯示電路的概念。3了解譯碼、顯示電路的功能。教學(xué)重點(diǎn)寄存器的功能。教學(xué)難點(diǎn)譯碼顯示電路的原理分析。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A、復(fù)習(xí)基本RS觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的邏輯功能。B、新授課第三節(jié)寄存器寄存器：一個(gè)觸發(fā)器可儲(chǔ)存一位信息。存放幾位信息就用幾個(gè)觸發(fā)器，這樣的裝置叫做寄存器。寄存器主要由觸發(fā)器構(gòu)成，它具有接收、存放和清除原存有數(shù)碼的功能。4位數(shù)碼寄存器的工作過(guò)程如下：1清零：= 0時(shí)寄存器輸出= 0000。2接收數(shù)據(jù)：使 = 1，寄存數(shù)碼送入端，根據(jù)D觸發(fā)器的

9、邏輯功能，在CP下降沿，的值被同時(shí)存入觸發(fā)器，即=。3保存：只要使 = 1、CP沒(méi)有下降沿，寄存器就處于保持狀態(tài)。第四節(jié)譯碼器、顯示器一、譯碼器譯碼器：將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息的過(guò)程叫譯碼，能實(shí)現(xiàn)譯碼功能的電路叫做譯碼器。1、實(shí)驗(yàn)電路2、實(shí)驗(yàn)步驟接入電源，根據(jù)表中的狀態(tài)，由CP輸入端輸入單次脈沖觀察電路的計(jì)數(shù)顯示功能。（參看教材或演示文稿中表13-11）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和顯示，譯碼器可以將輸入代碼的狀態(tài)翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)。（參看教材或演示文稿表13-12）二、顯示器1、數(shù)字顯示器一般應(yīng)和計(jì)數(shù)器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)器等配合使用。2、分段式數(shù)碼顯示器是由多條能各自獨(dú)立發(fā)光的線(xiàn)段，按一定的方式組合構(gòu)成的。七段數(shù)碼顯示器的發(fā)光組合能顯示相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字。3、實(shí)驗(yàn)（1）在線(xiàn)路板上安裝譯碼器實(shí)驗(yàn)電路。（2）按下表中所示a、b、c、d、e、f、g中的電平取值從LC5012的5、6、7、8、10、11、12腳中輸入，觀察其顯示的數(shù)據(jù)。（3）1表示高電平，0表示低電平。結(jié)論：顯示器的主要用途是把數(shù)碼信息用直觀的形式展現(xiàn)在我們面前，以便查看和處理。字?jǐn)?shù)輸 入abcdefg01234567891011011111111110011111011111111011011011101000101010001110110011111011（提問(wèn)）（根據(jù)D觸發(fā)器的邏輯功能引導(dǎo)學(xué)生共同分析得出）（畫(huà)圖說(shuō)