秒计数器设计教案及教学设计

1、铜川职业技术学院机电系教师课时授课计划（首页）授课对象：机电系 14 级机械制造与自动化科目：电工电子技术课 题秒计数器设计授课类型理论课+实践授课学时2教学 方法讲授、启发引导、 头脑风暴、实践操 作教学 准备教案、实践所需设备及耗材作业布置课外 选题教学目的与 要求1、知识目标1）熟悉计数器的功能和分类；2）理解计数器的工作原理；3）掌握通用中规模计数器的应用。2、能力目标。1）能够在老师的指导卜自主探究；2）能够利用所学理论知识解决实际问题。3、素质目标1）培养学生的实践素养 （学生自主讨论研究设计电路并搭连电路）和团队协作能力（小组讨论制定方案）；2）学生现场6s管理培养。教学重点难点

2、重点是集成计数器的类型和设计流程及要点；难点是如何利用芯片设计 60进制计数器。参考资料教材、网络资料教学后记教学过程步骤教学内容及能力/知识目标教师活动学生活动时 间任务通过项目分析引入本节 任务。听、思考分析、讨论5资讯掌握计数器的相关知 识讲授、提问的方式进行 新知识传授听，思考分析25决策知识掌握以及团队协 作能力分组、布置内容，说明 要求讨论分析，总结设计 力杀10计划知识掌握以及团队协 作能力巡回指导按照设计方案，画出 设计电路图15实施团队协作能力、任务 分配能力、实践动手 能力巡回指导按照设计的电路图完 成设计电路的连线20检查 评估计数器的相关知识以 及实践操作能力、现 场管

3、理的能力等教师提问、检查结果讨论回答、组内自查、 小组互查15秒计数器设计一、任务：秒计数器1 -任务引入：首先提出本课程的一个项目一一数字电子钟设计（设计的主要技术指标如下：用六位数码管显示时间，格式为XX时：XX分：XX秒。对于时、分、秒可以分别进行校正。）通过分析该项目，确定该项目包含的四大模块，即四个任务如下： 1）译码显示；2）计数电路；3）控制电路；4）振荡电路。调节校对2 、之前学生仿真结果展示通过仿真结果展示，让学生明白设计出的电路的特点。根据整个任务的分析与分割, 引出本节内容秒计数器设计，又由于是学生完成的结果，激发学生的学习信心。、资讯（相关知识介绍）（一）计数器的定义及

4、分类1、计数器定义用来计算输入脉冲数目的时序逻辑电路。它是用电路的不同状态来表示输入脉冲的个02、电路作用：分频、定时、产生脉冲序列、数字运算等。3、计数器的模计数器所能计算的脉冲数目的最大值（即电路所能表示状态数目的最大值）4、分类按触发器的翻转次序，分为同步和异步计数器按进位制，分为模二、模十和任意模计数器按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器按集成度，分为小规模与中规模集成计数器（二）常用计数器的逻辑功能1 、集成同步计数器74LS1611 ）逻辑符号（内部由四个J-K触发器构成）2 ）功能介绍72 、集成同步计数器74LS1601 ）逻辑符号2 ）功能介绍3 -同步计数器CT74163

5、(1)外引线排列和CT74161相同(2)置数，计数，保持等功能与 CT74161相同(3)清零功能与CT74161不同一一采用同步清零方式。当CR=0寸，只有当CP的上升沿来到时，输出QDQCQBQA被全部清零4 、其他各种类型计数器比较( 三)集成计数器的应用集成计数器可以加适当反馈电路后构成任意模值 M计数器。通常中规模集成计数器都有清0、置数等多个控制端，因此实现任意 M计数的基本方法有两种：1 、反馈清零法利用清零输入端，使电路计数到 N+1状态时产生清零操作，越过后续 M- N个状态实现模N计数2 、同步预置法利用计数器的置数功能，通过进位输出给计数器置数M-N跳过0至M-N的状态

6、实现模N计数3 、例：用74161实现十进制计数器分析：由于74161是M16计数器共有16个状态，要实现 M10计数，必须跳越（16- 10） 6个状态。共有三种跳跃方法：1）前十个状态0000 1001无C0; 2）中间十个状态 0011 1100 无 C0; 30 后十个状态 0110 1111 有 C0.反馈置数法是利用/LD=0进行同步置数。74161、74160只有在CPT到来时才能置数， CPT没有到来，不能置数。1 、前十个状态：计数范围09,预置数为0,用9来反馈。由于74161属于同步置数， 有CPT到来才能置数，反馈控制信号1001状态要计算在主循环内。Ld Q3Q02

7、、后十个状态：计数范围615,预置数为6,用15来反馈LD Q3Q2Q1Q03 、中间十个状态：计数范围312,预置数为3,用12来反馈。（这个可以布置下去让 学生自己课后练习）。LD Q3Q2思考：若计数器为同步清零和异步置数，其反馈清零法和反馈置数法与上述有何不同C 三、决策1 、教师给学生分组，布置任务；2 、学生分析任务，总结任务的要求及注意问题；3 、选择完成任务所必须的集成电路；4 、讨论设计方案，并达成一致。四、计划根据所讨论的方案，每个小组首先画出设计的电路图：1）六进制计数器（十位）；2）十进制计数器（个位）；3）讨论个位与十位的级联。五、实施各小组将之前设计好的电路拿到实验室去进行搭线连接，检查设计电路的工作情况。小组组长分配任务，各成员按照组长分配的任务进行操作。最终完成