第八章时序逻辑电路（教案）-《电子技术基础与技能》同步教学（机械工业出版社第3版）

第八章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 寄存器的功能、基本构成及常见类型 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 1、时序逻辑电路的特点 2、时序逻辑电路的组成 3、时序逻辑电路的分类 4、寄存器的功能、基本构成及常见类型 教学重、难点 教学重、难点：寄存器的功能、基本构成及常见类型 教学内容及步骤 备注 第8章 时序逻辑电路 【时序逻辑电路的特点】 电路任一时刻的输出状态不仅与该时刻的输入状态有关，而且与电路的原有状态有关，这种电路称为时序逻辑电路。前面所讨论的触发器就是一种最简单的时序逻辑电路。 【时序逻辑电路的组成】 时序逻辑电路是由组合逻辑电路和存储电路两部分组成，如图8-1所示。 图8-1 时序逻辑电路组成框图 【时序逻辑电路的分类】 时序电路按时钟信号输入方式不同，可分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路两大类。同步时序逻辑电路中，各触发器受同一时钟控制，其状态转换与所加的时钟脉冲信号都是同步的；异步时序逻辑电路中，各触发器状态的变化不是同时发生的。常见的时序逻辑电路有寄存器和计数器等。 8.1寄存器 8.1.1 寄存器的功能、基本构成及常见类型 【寄存器的功能】 寄存器是一种非常重要的时序逻辑电路部件，它主要用来接收、暂存、传递数码、指令等信息。 【寄存器的基本构成】 寄存器主要由触发器和一些控制门电路组成，一个触发器能存放一位二进制数码，要存放N位二进制数码，就应有N个触发器。 【寄存器的常见类型】 寄存器按照功能的不同，可分为数码寄存器和移位寄存器。 第八章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 寄存器的功能、基本构成及常见类型 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 1、数码寄存器 2、移位寄存器 教学重、难点 教学重、难点：寄存器的工作原理 教学内容及步骤 备注 8.1.2 数码寄存器 数码寄存器是简单的存储器，具有接收、暂存数码和清除数码的功能。图8-2所示是用D触发器组成的四位数码寄存器。在存数指令（CP脉冲上升沿）的作用下，可将预先加在各D触发器输入端的数码，存入相应的触发器中，并可从各触发器的Q端同时输出，所以称其为并行输入、并行输出寄存器。 图8-2 四位数码寄存器 例如，要将四位二进制数码D3 D2 D1D0=1010存入寄存器中，工作过程如下： （1）清零：令（总清零端）=0，则Q3Q2Q1Q0=0000，清除原有数码。 （2）寄存数码：令=1。在寄存器D3、D2、D1、D0输入端分别输入为1、0、1、0。当CP脉冲（接收数码的控制端）的上升沿一到，寄存器的状态Q3Q2Q1Q0=1010，只要使=1，CP=0，寄存器就处在保持状态。从而完成了数码的接收和暂存功能。 8.1.3 移位寄存器 移位寄存器除了有存放数码的功能外，还有数码移位功能。根据数码移动情况不同，可分为单向移位寄存器（又可分为左移寄存器和右移寄存器）和双向移位寄存器。 【单向移位寄存器】 由D触发器构成的四位左移寄存器如图8-3所示。为总清零端。触发器的输出接至相邻左边触发器的输入端D，输入数据由最右边触发器FF0的输入端D接入。 a）逻辑图 b）工作波形图 图8-3 四位左移寄存器 工作原理：例如将数码D3D2D1D0＝1010寄存，从高位到低位依次串行送到串行输入端，在第一个CP脉冲上升沿到来后， Q0= D3＝1，在第二个CP脉冲上升沿到来后，Q0= D2＝0，Q1= 1……，依此类推，在4个脉冲作用下，Q3Q2Q1Q0=1010，串行输入的四位数码全部置入移位寄存器中，同时，在4个触发器的输出端得到了并行输出的数码。实现了数码的串入— —并出。工作波形如图8-3b）所示。 将右移寄存器和左移寄存器组合起来，并引入控制端便构成既可左移 又可右移的双向移位寄存器。 第八章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 技能训练一 74LS194的逻辑功能测试 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 1、学会识读74LS194引脚并能测试其逻辑功能。 2、了解74LS194的应用方法 教学重、难点 教学重、难点：了解74LS194的应用方法 教学内容及步骤 备注 【训练内容及步骤】 1. 74LS194引脚顺序及引脚功能识别 （1）找到集成块标识读出1～16引脚顺序。 集成电路CT74LS194是一块四位双向移位寄存器，如图8-4所示。 a）引脚排列图 b）逻辑功能图 c）实物图 图8-4