秒钟计数器制作教案

1、制作秒钟计数器项目教学教案教 师班级2014级电科目应用电子开课时间地点电子电工实训室项目名称项目一 制作秒钟计数器任务一 制作秒钟计数器的结果课时数2背景分析秒钟计数器是电气、电子类专业的一门工程技术课程。其任务是使学生掌握从事电气电子类工作的人才必备的专业基本知识、基本理论和基本技能，为学习专业课程和从事专业工作打下坚实的基础，并为培养学生的工程意识、创新能力和全面素质奠定基础。2014级电子（2）班已具有电路的基础知识，通过近一学期，他们能够理解简单电路之间的关系。同时学习了逻辑电路的基础知识。因此在教师的指导下可以理解秒钟计数器原理，结构及制作方法。学习目标的设定1、理解计数器的基本知

2、识。 2、掌握有常用计数器集成电路构成不同进制计数器的方法。 3、正确使用仿真软件，并用仿真结果得出逻辑功能学习任务的描述秒钟计数器是我们生活中常见的一种电子设备，秒钟计数器的应用很广，种类也很多，通过本节课学生熟悉秒钟计数器制作，激发了理解电子电路的原理，及学会使用秒钟计数器的热情。以达到进一步学习的目标。教学情景创设在一体化教学情景中进行。在生活中感受科学的应用，以真实的生活唤起学习科学知识的热情。教学资源的准备时间资源：课前课后的设计安排信息资源：应用电子技术，学习任务书，实验报告人员资源：一位专业课老师，一位实验教师，学习小组和组长设备资源：多媒体，材料资源：导线等

3、环境资源：实训室，多媒体技术教学过程实施内容方法新课导入：提问：传统的计时或者显示方式？回答：在传统的方法中，是通过机械指针显示的方法，但是现在大部分都已经不再采用这种方法而是通过数字显示，这样更直观。引出本节课重点：计数器。提问：1、时序逻辑电路的特点2、JK触发器功能真值表答案：1、电路任何一个时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路原来的状态有关。因此，时序电路必须含有具有记忆功能的存储器件。2、CPJ KQnQn+1功能0 011保持0 100置“0”1 011置“1”1 110翻转II 新课讲授：1、 计数器的概念与分类计数器：用来记忆和统计CP脉冲个数的电路。 二进制计数器

4、 计数长度 十进制计数器 N进制计数器 加计数 分类 数值增减 减计数 可逆计数 异步计数器 是否同步 同步计数器2、 二进制计数器（一）异步二进制加计数图1是3位异步二进制加法计数器电路，CP下降沿触发。 1、写出电路相应方程式(1) 驱动方程：(2) 次态方程：(3) 时钟方程：2、工作情况可用时序波形图来描述CPQ0Q1Q20000010100111001011101110000013、状态转换真值表总结：时序逻辑电路的一般分析步骤： 确定时序逻辑电路的类型。 写出已知时序逻辑电路的各相应方程。 绘制状态转换真值表或状态转换图。指出时序逻辑电路的功能。提问：三个JK触发器都接成T触发器，

5、连接同一个CP，且前一级输出作为后一级输入，试分析电路功能。分析步骤：1、判断该时序逻辑电路的类型2、写出电路的驱动方程和次态方程3、根据次态方程填写状态转换真值表4、指出电路功能3、十进制计数器日常生活中人们习惯于十进制的计数规则，当利用计数器进行十进制计数时，就必须构成满足十进制计数规则的电路。十进制计数器是在二进制计数器的基础上得到的，因此也称为二十进制计数器。8421BCD码对应十进制数时只能从0000取到1001来表示十进制的09十个数码，而后面的10101111六个8421BCD代码则在对应的十进制数中不存在？答案：前面的10101111六个8421BCD代码则在对应的十进制数中不

6、存在，称它们为无效码。因此，采用8421BCD码计数时，计至第十个时钟脉冲时，十进制计数器的输出应从“1001”跳变到“0000”，完成一次十进制数的有效码循环。我们以十进制同步加计数器为例，介绍这类逻辑电路的工作原理。首先由电路结构写出各位触发器的驱动方程和次态方程如下：驱动方程次态方程由次态方程可写出同步十进制计数器的状态转换真值表：CPQ3Q3Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1100000001200010010300100011400110100501000101601010110701100111801111100910001001101001回零进位无效码101010

7、111011010011001101110101001110111111110100该电路具有自启动能力，自启动能力是指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码，若在开机时出现，不用人工或其它设备的干预，计数器能够很快自行进入有效循环体，使无效状态码不再出现的能力。4、集成计数器及其应用计数器在控制、分频、测量等电路中应用非常广泛，所以具有计数功能的集成电路种类较多。常用的集成芯片有74LS161、74LS90、74LS197、74LS160、74LS92等。我们将以74LS160为例，介绍集成计数器芯片电路的功能及正确的使用方法。74LS161是16脚的集成二进制同步计数器，具有以下功能， 74

8、LS161引脚图如图2所示：1、异步清零；2、同步并行预置数；3、计数；4、保持；其中CO为进位输出端。 74LS161的功能表01111Cr清 零×0111LD预 置× ×× ×0 ×× 01 1P T使 能×××CP时 钟× × × ×d3 d2 d1 d0× × × ×× × × ×× × × × D C B A预置数据输入0 0

9、0 0d3 d2 d1 d0保持保持计数QD QC QB QA输 出工作模式异步清零同步置数数据保持数据保持加法计数74LS161利用清零端或置数端可构成N进制计数器。下图所示为用一片74LS161构成12进制计数器的两种方法：思考：用74LS161构成256进制进制计数器解答：低位片计数至1111时推动高位片计数一次，当CP脉冲计数至第60次时，高位片计数至0011为3×16=48、低位片计数至1100等于12，高位片和低位片数据输出端的四个1送入与非门，与非门“全1出0”，给两芯片的清零端同时送入一个低电平，使两片计数器同时清零，重新开始第二个循环计数。电路如图5所示:III 、归纳小结1、二进制计数器.2、十进制计数器3、集成计数器IV 作业 1、计数器的分类有哪些？2、如何区分同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路？3、设计一个二十四进制计数器。观看生活中图片提问激发学生兴趣进入本节小任务用演示实验多媒体直观展示加深认识多媒体演示扩展学生的知识面实物展示知识拓展知识总结布置作业课堂评价表学生姓名班