時序邏輯電路

2-PAGE23課題第十四章時序邏輯電路課型授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1．了解時序電路的概念和分類情況2．理解并行輸入、輸出寄存器的工作原理教學(xué)重點1．時序電路的特點2．寄存器教學(xué)難點并行輸入、輸出寄存器的原理學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A．復(fù)習(xí)新課1．組合邏輯電路的特點2．舉例B．引入數(shù)字系統(tǒng)中常用的各種數(shù)字集成電路，根據(jù)原理可分成兩大類，即組合邏輯電路和時序邏輯電路。C．新授課14.1時序邏輯電路概述1．特點：電路的輸出狀態(tài)不僅與同一時刻的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且與電路原有狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器是一種功能最簡單的時序邏輯電路。2．組成：組合邏輯門電路。存儲記憶電路——觸發(fā)器。3．分類同步時序電路：存儲電路各觸發(fā)器受同——CP脈沖控制。異步時序電路：各觸發(fā)器沒有統(tǒng)一的時鐘脈沖。14.2寄存器定義：寄存器的功能是存儲數(shù)碼或信息。組成：觸發(fā)器+控制電路（門電路）。14.2.1并行輸入、并行輸出寄存器1．?dāng)?shù)碼寄存器（寄存器）：存放數(shù)碼的組件寄存數(shù)碼與清除原有數(shù)碼功能。2．CP輸入端連在一起：受CP時鐘脈沖同步控制D0～D3并行的數(shù)碼輸入端，輸入4位二進(jìn)制數(shù)。Q0～Q3并行的輸出端，輸出4位二進(jìn)制數(shù)。（個別提問）（以分類入手引入課題）（教師講清區(qū)別）（教師啟發(fā)講解）（學(xué)生看書，師生共同分析電路特點）練習(xí)小結(jié)1．時序邏輯電路2．寄存器布置作業(yè)習(xí)題十四141

課題14.2.2移位寄存器課型授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1．理解左移寄存器和右移寄存器的工作原理2．能分析三位寄存器原理3．了解雙向移位寄存器的工作原理教學(xué)重點左移和右移工作原理教學(xué)難點雙向移位寄存器學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A．復(fù)習(xí)新課時序邏輯電路B．引入在數(shù)字電路系統(tǒng)中，由于運算的需要，常常要求寄存器中輸入的數(shù)碼能逐位向左或向右移位，這種具有數(shù)碼移位功能的寄存器稱為移位寄存器。C．新授課14.2.2移位寄存器一、單向移位寄存器1．右移寄存器：（1）數(shù)碼輸入：低→高D0DSRD1Q0D2Q1D3Q2（2）工作原理：第1個CP上升沿出現(xiàn)前：Q0Q1Q2Q3=1000，D0D1D2D3=00001個CP上升沿Q0Q1Q2Q3=0000，D0D1D2D3=10002個CP上升沿Q0Q1Q2Q3=1000，D0D1D2D3=01003個CP上升沿Q0Q1Q2Q3=0100，D0D1D2D3=10104個CP上升沿：Q0Q1Q2Q3=1010CP輸入DSR輸出Q0Q1Q2Q3移位過程012340101000000000100001001010清零輸入第1個數(shù)碼右移1位右移2位右移3位2．左移寄存器：（1）DSL數(shù)據(jù)從高到低。（2）D3=DSLD2Q3D1Q2D0Q1（3）工作原理分析：CP上升沿出現(xiàn)前：Q0Q1Q2Q30000，D0D1D2D30001第1個CP上升沿出現(xiàn)Q0Q1Q2Q30001，D0D1D2D30010第2個CP上升沿出現(xiàn)時Q0Q1Q2Q30010，D0D1D2D30101第3個CP上升沿出現(xiàn)時：Q0Q1Q2Q30101，D0D1D2D31010第4個CP上升沿出現(xiàn)Q0Q1Q2Q31010（4）4位寄存器狀態(tài)表：CP輸入DSR輸出Q0Q1Q2Q3移位過程012340101000000001001001011010左移1位左移2位左移3位左移4位（全體檢查學(xué)生）（教師引導(dǎo)入新課）（教師引導(dǎo)分析，學(xué)生認(rèn)真思考）（讓學(xué)生在前面右移寄存器的基礎(chǔ)上討論分析）練習(xí)1．輸入數(shù)碼為1101時，說明左移和右移寄存器的工作原理2．說明左移與右移寄存器結(jié)構(gòu)上的區(qū)別小結(jié)1．左移寄存器2．右移寄存器的工作原理布置作業(yè)

課題雙向移位寄存器，環(huán)形脈沖分配器課型新課授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1．知道雙向移位寄存器的作用2．理解各管腳的功能3．看懂功能表、會分析環(huán)形脈沖分配器的工作原理教學(xué)重點1．雙向移位寄存器的功能2．環(huán)形脈沖分配器的工作原理教學(xué)難點環(huán)形脈沖分配器工作原理。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A．復(fù)習(xí)新課1．移位寄存器的分類2．左移、右移寄存器的工作原理B．引入在電了計算機(jī)運算系統(tǒng)中，常需要一種把數(shù)據(jù)能夠向左移又能向右移位的雙向功能寄存器。C．新授課二、雙向移位寄存器1．定義：具有雙向移位功能的寄存器2．74LS194芯片介紹（1）74LS194組件的外引線排列：（2）功能：a．M1，M0工作方式控制端：四種組合：M1M000保持01右移10左移11并行輸入b．寄存器清零（低電平有效）正常工作時，端接高電平c．DSR右移輸入端、DSL左移輸入端（3）工作過程分析：a．M1，M000，寄存器中的數(shù)據(jù)保持不變。b．M1，M001，右移，CP上升沿，DSR右移輸入端的串行輸入數(shù)據(jù)依次右移。c．M1，M010，左移，CP上升沿，DSL左移輸入端的串行輸入數(shù)據(jù)依次左移。d．M1，M011，寄存器處于并行輸入工作方式，CP上升沿將并行輸入的數(shù)據(jù)傳送到寄存器的并行輸出端。3．CT74LS194，4位雙向通用移位寄存器－—相容組件CC40194、C422。14.2.3環(huán)形脈沖分配器1．CT74LS194構(gòu)成的環(huán)形脈沖分配器：2．工作原理：（1）連線（2）過程：D0D1D2D31000（a）CP上升沿：M1M011并行輸入，使Q0Q1Q2Q31000（b）工作時M1M001,即處于右移工作方式。DSKQ30。DSR→Q0，Q0→Q1，依次類推第1個CP：Q0Q1Q2Q30100，DSR=0。第2個CP：Q0Q1Q2Q30010，DSR=0。第3個CP：Q0Q1Q2Q30001，DSR=1。第4個CP：Q0Q1Q2Q31000，回到初始狀態(tài)。3．結(jié)論：寄存器狀態(tài)轉(zhuǎn)換按順序反復(fù)循環(huán)，Q0～Q4各輸出端輪流分配一個矩形脈沖，稱為環(huán)形脈沖分配器，又稱環(huán)形計收器。（個別提問）（講述引入）（啟發(fā)講解）（師生共同分析）（引導(dǎo)學(xué)生觀察電路連線）（提出問題學(xué)生回答）（師生共同分析）練習(xí)已知：DSRQ3，D0D1D2D30101分析工作過程小結(jié)1．雙向移位寄存器2．環(huán)形脈沖分配器布置作業(yè)1．說明CT74LS194組件各管肺功能2．環(huán)形脈沖分配器的工作原理D0D1D2D31001

課題14.3計數(shù)器課型授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1．了解計數(shù)器的功能2．十進(jìn)制計數(shù)器的電路組成原理3．集成十進(jìn)制計數(shù)器的使用常識教學(xué)重點計數(shù)器的工作原理教學(xué)難點觸發(fā)器的簡單應(yīng)用學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A．復(fù)習(xí)新課1．寄存器的工作原理分析2．寄存器的功能B．引入在數(shù)字系統(tǒng)中，往往需要對脈沖的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，以實現(xiàn)測量、運算和控制。具有計數(shù)功能的電路，稱為計數(shù)器。分類：進(jìn)位制：二進(jìn)制計數(shù)器、非二進(jìn)制計數(shù)器。計數(shù)增減：加法計數(shù)器、減法計數(shù)器。CP：同步計數(shù)器、異步計數(shù)器。C．新授課14.3.1二進(jìn)制計數(shù)器一、二進(jìn)制加法計數(shù)器1．異步二進(jìn)制加法計數(shù)器分析：結(jié)構(gòu)特點——低位觸發(fā)器Q端接至高位觸發(fā)器的C1端。a．JK1，，翻轉(zhuǎn)功能。b．狀態(tài)表輸入脈沖序號Q3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001101010111011121100131101141110151111160000c．這是一種異步二進(jìn)制加法計數(shù)器。2．同步二進(jìn)制加法計數(shù)器（1）電路圖（2）分析邏輯關(guān)系F0每輸入一次脈沖翻轉(zhuǎn)一次J0K01F1Q01J1K1Q0F2Q0Q11J2K2Q0Q1F3Q0Q1Q21J3K3Q0Q1Q2（3）計數(shù)脈沖是同時加到各觸發(fā)器的輸入C1端→各觸發(fā)器狀態(tài)變化與計數(shù)脈沖同步，加快計數(shù)速度。CPQ3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001101010111011121100131101141110151111160000（4）SN74193（T215）同步4位二進(jìn)制可逆計數(shù)器簡介。實用的同步二進(jìn)制計數(shù)器廣泛采用中規(guī)模集成計數(shù)器。例如SN74193同步四位二進(jìn)制可逆集成計數(shù)器，如圖所示。管腳說明：A、B、C、D為數(shù)據(jù)輸入端；、、、是數(shù)碼輸出端；CP和CP分別為加法與減法計數(shù)脈沖輸入端；CR為置0端，為置數(shù)控制端。SN74193同步四位二進(jìn)制可逆集成計數(shù)器的功能參見表。當(dāng)CR1時，計數(shù)器置零。當(dāng)CR0時，計數(shù)器輸出狀態(tài)與LD、與有關(guān)。1．當(dāng)0時，、、、由輸入數(shù)據(jù)A、B、C、D直接控制，達(dá)到預(yù)置數(shù)碼之目的；2．當(dāng)1時，若計數(shù)脈沖從端輸入則進(jìn)行加法計數(shù)；若計數(shù)脈沖從端輸入則進(jìn)行減法計數(shù)。SN74193功能表輸入輸出CRABCD1×××××××000000××ABCDABCD011↑××××加法計數(shù)01↑1××××減法計數(shù)表中表示信號可取任意值；表示由低電平向高電平變化時(上升沿)觸發(fā)有效（個別提問并記分）（以應(yīng)用引入分類）（此處為關(guān)鍵，教師點撥學(xué)生看電路觀察）（引導(dǎo)學(xué)生熟悉電路）（引導(dǎo)學(xué)生共同分析，教師指出關(guān)鍵點）（學(xué)生看書熟悉電路）（師生共同分析邏輯關(guān)系）練習(xí)分析書上的減法計數(shù)器小結(jié)1．異步二進(jìn)制加法計數(shù)器2．同步二進(jìn)制加法計數(shù)器布置作業(yè)習(xí)題十四：14-3

課題14.3.2十進(jìn)制計數(shù)器課型授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1．知道十進(jìn)制編碼的方法及含義2．會分析十進(jìn)制加法計數(shù)器的工作過程3．了解集成計數(shù)器的使用教學(xué)重點1．十進(jìn)制編碼2．十進(jìn)制加法計數(shù)器教學(xué)難點十進(jìn)制加法計數(shù)器的工作過程分析學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A．復(fù)習(xí)新課分析如圖所示電路的邏輯功能。已知：觸發(fā)器的初態(tài)Q1Q200。試畫出Q1Q2波形，分析電路（4個CP作用）。B．引入由于日常生活中人們使用的是十進(jìn)制計數(shù)，而不是二進(jìn)制計數(shù)，因此需要把二進(jìn)制計數(shù)器轉(zhuǎn)換成具有十進(jìn)制計數(shù)功能的計數(shù)器。C．新授課一、十進(jìn)制的編碼1．用二進(jìn)數(shù)碼表示十進(jìn)制數(shù)的方法，稱為二-十進(jìn)制編碼。2．表示十進(jìn)制計數(shù)至少要用4位二進(jìn)制數(shù)。3．8421BCD碼：8、4、2、1是各位的“權(quán)”例：1001→（1×8+0×4+0×2+1×1）=(9)10二、十進(jìn)制加法計數(shù)器1．電路：2．分析：CP下降沿J0K0=1Q0下降沿J1，K11Q1下降沿J2K21Q2下降沿J3Q2Q1，K313．列寫狀態(tài)表：4．畫波形圖：三、集成計數(shù)器SN7490A1．外引線排列圖：（投影圖）2．SN7490A功能表：輸入輸出110×000011×00000××111001×0×0計數(shù)0×0×0××0×00×外部接線=1\*GB3①將和連接執(zhí)行8421BCD碼=2\*GB3②將和連接執(zhí)行5421BCD碼3．使用說明：（1）編碼選擇：QA與CP2連接，計數(shù)脈沖從CP1處輸入則執(zhí)行8421BCD編碼；若QD與CP1連接，計數(shù)脈沖從CP1處輸入則執(zhí)行5421BCD編碼。（2）進(jìn)位制選擇：計數(shù)脈沖從CP1處輸入，QA輸出1位二進(jìn)制計數(shù)器；QD與CP1連接后，計數(shù)從CP2處輸入，QDQCQB輸出五進(jìn)制計數(shù)器。構(gòu)成十進(jìn)制計數(shù)：a．QA與CP2端連接，CP1端輸入計數(shù)脈沖。b．QD與CP1端連接，CP2端輸入計數(shù)脈沖。（3）置1、置9和計數(shù)選擇：a．R0(1)R0(2)1且S9(1)或S9(2)中任一端為0，則消零。b．S9(1)S9(2)1，在8421碼連接時，QDQCQBQA1001（置9）。c．當(dāng)R0(1)、R0(2)、S9(1)、S9(2)功能表最下面四行中任一行取值，則計數(shù)器進(jìn)入計數(shù)工作狀態(tài)。（4）電源電壓4.5～5.5V，通常VCC5V（5）其他進(jìn)制計數(shù)器：如：CT74LS293二-八-十六進(jìn)制計數(shù)器CT74LS290二-五-十進(jìn)制計數(shù)器T211二-五-十進(jìn)制可預(yù)置計數(shù)器（學(xué)生練習(xí)）（講述引入）（學(xué)生練習(xí)）（小組討論）（指導(dǎo)學(xué)生看書）練習(xí)小結(jié)1．十進(jìn)制的編碼2．十進(jìn)制加法計數(shù)器3．集成計數(shù)器布置作業(yè)習(xí)題十四：14-4、14-5課題14.4計數(shù)譯碼顯示電路課型授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1．了解計數(shù)譯碼顯示電路的組成2．了解半導(dǎo)體數(shù)碼管的引腳功能及分段顯示譯碼電路教學(xué)重點計數(shù)譯碼顯示電路的基本原理教學(xué)難點計數(shù)譯碼顯示電路的組合連接應(yīng)用學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A．復(fù)習(xí)新課十進(jìn)制與二進(jìn)制加法計數(shù)器的分析B．引入在數(shù)字統(tǒng)計系統(tǒng)中及數(shù)字式測量儀表中，常需要把計數(shù)器輸出的狀態(tài)，翻譯為人們習(xí)慣的十進(jìn)制數(shù)碼的字形，直觀地顯示出來。C．新授課14.4.1七段數(shù)碼顯示器1．譯碼顯示電路：