6.2认识计数器和移位寄存器(教案）-《电子技术基础与技能》同步教学（高教版）

项目六 数字钟的装调与应用 课题名称 任务二 认识计数器和移位寄存器 授课课时 4课时 教学内容 计数器；移位寄存器。 教学目标 知识目标 1.理解计数器的基本知识。 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.理解74194等集成寄存器的功能、类型与应用。 能力目标 正确使用Multisim仿真软件，并用仿真结果得出逻辑功能。 学情分析 本节内容较抽象，利用“做中教”让学生通过实验认识异步四位二进制、十进制计数器，将抽象的理论转换为形象的实验现象，学生易理解掌握。 教学重点 典型计数器和移位寄存器的功能、特性及应用 教学难点 典型时序逻辑电路的分析及应用。 教学过程（第一、二课时） 教学环节 内容 活动 技术 手段 教师 学生 复习（5分钟） 回忆常用的触发器有哪些种类？都有哪些功能？ 提问 学生回答问题 导入新课（5分钟） 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。 用PPT展示图片，提出问题 解答提出的问题 对相关知识进行解释，引出重点内容 学生讨论问题，引起互动 学生的学习兴趣被激发 多媒体投影 一、计数器 （50分钟） 1.计数器的功能与分类； 2.二进制计数器； CP Q0 J K Q Q F1 C Q2 J K Q Q F0 C RD J K Q Q F2 C Q1 “1” 总结：时序逻辑电路的一般分析步骤： 1 确定时序逻辑电路的类型。 2 写出已知时序逻辑电路的各相应方程。 3 绘制状态转换真值表或状态转换图。 ④指出时序逻辑电路的功能。 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0~9十个数码，而后面的1010~1111六个8421BCD代码则在对应的十进制数中不存在？ 答案：前面的1010~1111六个8421BCD代码则在对应的十进制数中不存在，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。 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。 1.解释计数器的概念 2.提问：展示图片 时的进制 分的进制 3.和学生一起分析电路 4.推导公式 5.得出推导步骤 6.画波形图 提出问题和学生互动引入新课 讲授新知识 和同学们一起推导真值表 公式推导 联系实际 问题 74LS290的功能表如表所示。从表看出，当R01R02=1， S91S92=0时，无论时钟如何，输出全部清0；而当S91S92=1时，无论时钟和清0信号R01、R02如何，输出置9。这说明清0、置9都是异步操作，且置9优先，所以称R01、R02为异步清0端，S91、S92为异步置9端。 接受新知识 让学生自己思考回答 写出已知时序逻辑电路的各相应方程 互动 绘制状态转换真值表或状态转换图 互动回答问题 学生互动画真值表 接受新知识 （1）是低电平有效的异步清零端，即当=0时，不论是什么状态，计数器立即清零；此时、和的状态也不会影响计数器功能。  　　（2）是低电平有效的同步置数端，即当=0，=1，并且脉冲到来时，数据输入端的数据并行载入计数器，完成置数功能。  　　（3）、是计数控制端，全为高电平时为计数状态，若其中有一个是低电平，则处于保持数据的状态。  　　（4）是进位输出端，当计数发生溢出时，从端送出正跳变进位脉冲。 多媒体 二、移位寄存器（20分钟） 1．引脚； 2.功能表。 1. 发放集成芯片； 2. 让学生认识引脚及其功能； 3. 讲解功能表。 4. 总结。 集成移位寄存器74LS194具有清零、保持、送数、右移及左移功能，它是一个功能齐全的双向移位寄存器。 1.观看集成芯片； 2.分析讨论引脚功能； 3.熟练记忆功能表 其中，是低电平有效的异步清零端；为右移串行输入端；为左移串行输入端；为操作模式控制端。 投影 课堂练习，巩固新知 （10分） 通过平台发布练习题 1.巡视课堂。 2.通过平台查看练习完成情况，调整教学进度。 1.在平台上完成练习； 2.分析错题原因； 3.归纳总结。 平台 教学过程（第三、四课时） 教学环节 内容 活动 技术 手段 教师 学生 任务准备（10分钟） 实施本任务教学所使用的实训设备及工具 1. 准备实训器材； 2. 发放工具 1. 领任务书； 2. 领工具。 任务实施（60分钟） 1.画图； 2.仿真。 1.布置任务； 2.巡视课堂； 3.答疑解惑。 将74LS194的端与端相连。在打开仿真开关的情况下，先给~送数“0011”，然后根据74LS194功能表1“左移”功能要求(即= 0)，观察当脉冲作用时输出端指示灯变化情况，并填写表6-2-7；再给~送数“1100”，然后根据74LS194功能表1“左移”功能要求(即=1)，观察当脉冲作用时输出端指示灯变化情况 1.利用Multisim画图仿真74LS160； 2.利用Multisim仿真软件进行逻辑功能验证74LS194。 1.并行输入： 步骤1.从电子仿真软件Multisim基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”元件库中调出74LS194；从“Basic”元件库中调出单刀双掷开关8只；从“Source”元件库中调出Vcc和地线，将它们放置在电子平台上。 步骤2.从电子仿真软件Multisim9基本界面左侧右列虚拟元件工具条的指示器元件列表中调出红色指示灯4只，将它们放置在电子平台上。 步骤3.按图6-2-9连成仿真电路。 步骤4. 打开仿真开关，用实现“异步清0”功能；再根据“并行输入”功能要求，将、使能端置于“1、1”状态，、、、数据输入端分别设为“1011”，观察端加单脉冲时，输出端指示灯变化情况。 课堂练习，巩固新知（10分钟） 习题巩固 1.巡视课堂。 2.通过平台查看练习完成情况，调整教学进度。 1.在平台上完成练习； 2.分析错题原因； 3.归纳总结。 1.多媒体课件 2.平台试题 任务总结（10分钟） 1.自我小结 2.互听解说，师生共评 3.布置作业 1.巡查指导 2.进行评价。 3.课后查看结果，了解学生掌握情况，调整进度。 1.自我小结。 2.现场互动进行评价。 UMU互动平台 课后作业 1．时序逻辑电路功能与组合逻辑电路功能有何不同? 2．某逻辑电路的一部分如图所示，试分析其逻辑功能，并指出属于哪种类型触发器。 课后反思 2 学科网（北京）股份有限公司 $$