《電子應(yīng)用技術(shù)》授課計(jì)劃教案 16. 計(jì)數(shù)器概述、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（教案）

PAGEPAGE2廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案首頁(yè)2022/2023學(xué)年第二學(xué)期順序號(hào)：（16）主講教師職稱教授系、部教學(xué)團(tuán)隊(duì)智能制造學(xué)院電子教學(xué)團(tuán)隊(duì)課程名稱電子應(yīng)用技術(shù)本教案授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)本次課標(biāo)題計(jì)數(shù)器概述、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器原理授課班級(jí)及時(shí)間機(jī)電22312023年6月1日機(jī)電22322023年6月1日教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)能借助資料讀懂集成電路的型號(hào)，明確各引腳功能。知識(shí)目標(biāo)了解計(jì)數(shù)器的基本概念；掌握二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的原理。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力。教學(xué)主要內(nèi)容1．了解計(jì)數(shù)器的基本知識(shí)及分類。2．熟悉計(jì)數(shù)器的基本原理及狀態(tài)圖3．識(shí)別中規(guī)模集成芯片的引線圖和邏輯符號(hào)。4．學(xué)會(huì)看4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器集成芯片（74LS161）的邏輯功能表。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：熟悉計(jì)數(shù)器的基本原理及狀態(tài)圖。難點(diǎn)：計(jì)數(shù)器的基本原理。備注作業(yè)無【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】課題教學(xué)內(nèi)容教師教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配作業(yè)知識(shí)鏈接1：計(jì)數(shù)器概述、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器原理1．計(jì)數(shù)器的基本知識(shí)及分類。2．識(shí)別中規(guī)模集成芯片的引線圖和邏輯符號(hào)。3．學(xué)會(huì)看4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器集成芯片（74LS161）的邏輯功能表。1．提出問題：如何設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器？2.老師講解計(jì)數(shù)器的基本知識(shí)及分類；3.啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)4.案例：實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法，能夠用74LS161設(shè)計(jì)任意（N）進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6．總結(jié)老師學(xué)生互動(dòng)交流。3．識(shí)別中規(guī)模集成芯片的引線圖和邏輯符號(hào)；10分鐘20分鐘30分鐘20分鐘作業(yè)無【教學(xué)內(nèi)容】【提出問題】計(jì)數(shù)器有什么用？計(jì)數(shù)器及應(yīng)用在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的電路稱為計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的類型較多，它們都是由具有記憶功能的觸發(fā)器作為基本計(jì)數(shù)單元組成，各觸發(fā)器的連接方式不一樣，就構(gòu)成了各種不同類型的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器按步長(zhǎng)分，有二進(jìn)制、十進(jìn)制和N進(jìn)制計(jì)數(shù)器；按計(jì)數(shù)增減趨勢(shì)分，有加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)和可加可減的可逆計(jì)數(shù)器，一般所說的計(jì)數(shù)器均指加計(jì)數(shù)器；按計(jì)數(shù)器中各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)是否同步，可分同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；按內(nèi)部器件分，有TTL和CMOS計(jì)數(shù)器等。一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器就是按二進(jìn)制計(jì)數(shù)進(jìn)位規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。由n個(gè)觸發(fā)器組成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器稱為n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它可以累計(jì)2n=M個(gè)有效狀態(tài)。M稱為計(jì)數(shù)器的模或計(jì)數(shù)容量。若n=1,2,3,4，…，則計(jì)數(shù)器的模M=2，4，8，16，…，相應(yīng)的計(jì)數(shù)器稱為1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，2位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，……。下面以4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器為例分析計(jì)數(shù)器的工作原理。1．工作原理4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器清零后，輸出狀態(tài)從0000開始，即Q3Q2Q1Q0=0000；第1個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)，Q3Q2Q1Q0=0001；第2個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)，Q3Q2Q1Q0=0010；……；第8個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)，Q3Q2Q1Q0=1000；第15個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)，Q3Q2Q1Q0=1111；第16個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)，Q3Q2Q1Q0=0000，Q3輸出進(jìn)位脈沖，完成計(jì)數(shù)過程。工作波形如圖6.2所示，狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖6.3所示。圖6.2二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器波形圖圖6.3二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖若為二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，其工作波形如圖6.4所示，狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖6.5所示。圖6.4二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器波形圖圖6.5二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖【作業(yè)】無一、搶答、點(diǎn)將問答題1.計(jì)數(shù)器74LS161有多少個(gè)輸出端？2.計(jì)數(shù)器74LS161現(xiàn)時(shí)的狀態(tài)為0111，當(dāng)下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)變到什么狀態(tài)？3.計(jì)數(shù)器74LS161總共有多少個(gè)引腳？第幾腳接+5V電源？第幾腳接地？4.計(jì)數(shù)器74LS161的清零端是在第幾引腳？是低電平有效？還是高電平有效？二、1句話問答題5.計(jì)數(shù)器74LS161具有什么功能？6.計(jì)數(shù)器有什么用？三、測(cè)驗(yàn)題1.數(shù)字電