電子技術(shù)技能與實(shí)訓(xùn)電子教案18 集成計(jì)數(shù)器 74LS161 的功能測試

電子技術(shù)技能與實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)教案18集成計(jì)數(shù)器74LS161的功能測試18.18.1訓(xùn)練目標(biāo)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）能獨(dú)立查找資料，學(xué)習(xí)集成計(jì)數(shù)器的使用及功能測試方法（二）會(huì)運(yùn)用指針萬用表和數(shù)字萬用表對(duì)所需元器件進(jìn)行檢測（三）掌能通過外觀會(huì)識(shí)讀集成計(jì)數(shù)器芯片（四）通過仿真及實(shí)驗(yàn)理解構(gòu)成n進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法二、素養(yǎng)目標(biāo)（一）了解集成計(jì)數(shù)器的發(fā)展史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)18.18.2知識(shí)鏈接一、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器是一種簡單而又常用的時(shí)序邏輯器件。計(jì)數(shù)器不僅能用于統(tǒng)計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，還常用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖等。在數(shù)字電路中，能夠記憶輸入脈沖個(gè)數(shù)的電路稱為計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的種類很多，按照計(jì)數(shù)的進(jìn)制不同可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及N進(jìn)制計(jì)數(shù)器等。按照各個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時(shí)間，可分為同步和異步計(jì)數(shù)器。在同步計(jì)數(shù)器中，各觸發(fā)器受同一時(shí)鐘脈沖控制，各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)是同時(shí)發(fā)生的；而在異步計(jì)數(shù)器中，各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)不是同時(shí)發(fā)生的。按照計(jì)數(shù)過程中數(shù)字的增減規(guī)律，可分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器。隨之計(jì)數(shù)脈沖的不斷輸入而做遞增計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱為加法計(jì)數(shù)器，做遞減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱為減法計(jì)數(shù)器，可增可減的計(jì)數(shù)器稱為可逆計(jì)數(shù)器。（一）異步加法計(jì)數(shù)器每輸入一個(gè)脈沖，就進(jìn)行一次加1運(yùn)算的計(jì)數(shù)器稱為加法計(jì)數(shù)器，也稱為遞增計(jì)數(shù)器。異步加法計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)時(shí)是采用從低位到高位逐位進(jìn)位的方式工作的，因此，其中的各個(gè)觸發(fā)器不是同步翻轉(zhuǎn)的。（二）同步加法計(jì)數(shù)器異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器由于進(jìn)位信號(hào)是逐步傳送的，因此它的計(jì)數(shù)速度會(huì)受到限制。為了提高計(jì)數(shù)速度，可采用同步計(jì)數(shù)器，其特點(diǎn)是，計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接于各位觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，各觸發(fā)器同時(shí)被觸發(fā)，應(yīng)該翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器是同時(shí)翻轉(zhuǎn)的。同步計(jì)數(shù)器也可稱為并行計(jì)數(shù)器。二、74LS161的功能（一）異步清零。（二）同步并行預(yù)置數(shù)。（三）保持。（四）計(jì)數(shù)。三、計(jì)數(shù)器74LS161的級(jí)聯(lián)應(yīng)用。為了擴(kuò)大計(jì)數(shù)器范圍，常將多個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)使用。同步計(jì)數(shù)器往往設(shè)有進(jìn)位(或借位)輸出端，故可選用其進(jìn)位(或借位)輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)下一級(jí)計(jì)數(shù)器。18.18.3訓(xùn)練要求本訓(xùn)練以小組為單位，通過學(xué)習(xí)集成計(jì)數(shù)器的原理的相關(guān)知識(shí)，完成74LS161的電路搭建和故障排除。能夠通過操作開關(guān)觀察現(xiàn)象并且做好記錄。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、能獨(dú)立查找資料，學(xué)習(xí)集成計(jì)數(shù)器的使用及功能測試方法二、會(huì)運(yùn)用指針萬用表和數(shù)字萬用表對(duì)所需元器件進(jìn)行檢測三、掌握通過外觀會(huì)識(shí)讀集成計(jì)數(shù)器芯片四、掌握74LS161的邏輯功能五、通過訓(xùn)練理解構(gòu)成n進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法六、能夠熟練完成訓(xùn)練電路的搭建七、能夠預(yù)估電路輸出端的信號(hào)變化八、熟練使用信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源和示波器九、能夠繪制輸出信號(hào)圖18.18.4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，萬用表檢測三極管項(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，并確定訓(xùn)練分工。18.18.5元器件清單表18-3每小組元器件清單表序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)箱1個(gè)2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1～30kHz1臺(tái)3集成電路IC174LS611只4集成電路IC274LS001只5燈泡LED4只6自鎖開關(guān)六腳自鎖開關(guān)2只7電阻10kΩ，300Ω2只、1只8鑷子1把9小刀1把10斜口鉗1個(gè)11萬用表1個(gè)12示波器1臺(tái)13電容表1個(gè)14電烙鐵1個(gè)18.18.6訓(xùn)練實(shí)施一、核對(duì)并檢測元件按照元件清單核對(duì)元件數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)，見原件清單表。二、搭建電路參照?qǐng)D示正確組裝電路，電路安裝完畢后對(duì)電路進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);有故障時(shí)，根據(jù)檢測結(jié)果分析故障原因排除