8.3 集成计数器（教案）《电子技术基础与技能》上好课（苏教版·凤凰职教）

《电子技术基础与技能》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 8.3 集成计数器 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 职高学生逻辑思维与抽象理解能力偏弱，对纯理论知识学习兴趣较低，动手实践与直观识图的学习积极性更高，此前已学习基本触发器、计数器基本概念等基础内容，具备简单的数字电路识图基础，但对集成芯片引脚功能、工作方式等专业知识点掌握不够扎实，容易混淆同步与异步、加法与可逆计数的概念。本节课涉及74LS161、74LS193及十进制计数器，芯片功能与控制端较多，知识密度较大，学生易出现理解困难、记忆混淆的情况，教学中需多结合实物图示、简化原理讲解，突出实操与对比分析，降低学习难度，帮助学生逐步掌握集成计数器的功能与应用。 背景分析 在数字电子技术课程体系中，计数器是时序逻辑电路的核心应用模块，也是后续学习数字仪表、计数显示、定时控制等实用电路的重要基础，集成计数器因使用便捷、性能稳定被广泛应用于工控与电子设备中。职高阶段侧重实用技能培养，学生已掌握触发器、时序电路基本原理，具备初步电路分析能力，但面对74LS161、74LS193等具体集成芯片时，仍缺乏功能辨识与应用能力。本节课承接基础时序电路知识，引入二进制与十进制集成计数器，既贴合专业技能需求，也为后续综合电路设计与实训操作做好铺垫，同时帮助学生建立工程应用思维，提升识图与芯片应用的职业核心能力。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 建立数字电路逻辑思维，养成规范读图、严谨分析的职业习惯 认识74LS161、74LS193等常用集成二进制计数器，掌握二进制与十进制计数器的基本功能和分类 能识别集成计数器引脚功能，初步学会分析同步加法、可逆计数器的工作过程 学习任务 描述 1.能识别74LS161、74LS193集成计数器，区分二进制与十进制计数器的功能特点 2.会分析同步加法、可逆计数器的工作过程，掌握基本应用判断方法 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握74LS161、74LS193功能特点，区分二进制与十进制集成计数器，理解同步计数工作原理 教学难点 分清同步与异步、加法与可逆计数的区别，理解74LS193可逆计数控制逻辑 教学难点突破方法 用对比表格梳理芯片功能差异，结合引脚图示直观讲解；简化理论，多用实例演示；通过小组识图辨析、课堂小练习强化理解 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电子技术基础与技能》，主编：李传珊、陈正；江苏凤凰教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入（2分钟） [引入主题]（2分钟） 在日常生活与工业控制中，计时、计数、定时电路随处可见，而计数器正是这些设备的核心部件。之前我们已经学习了基本时序逻辑电路，今天将在此基础上，学习常用的集成计数器，认识74LS161、74LS193两款典型芯片，区分二进制与十进制计数器，一步步掌握集成计数器的功能与应用，为后续实用电路搭建打下基础。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 探索 新知（20分钟） 一、集成二进制计数器 1.集成4位二进制同步加法计数器74LS161 常用的中规模集成计数器74LS161是4位二进制同步加法计数器。其引脚排列如图8-2-10(a)所示，图(b)为其图形符号。其中,CR是异步清零端,LD是同步置数端D0~D3是预置数据输入端，Q0Q1Q2Q3是输出端,CT,和CTr是计数使能端,CO是进位输出端，它的设置为多片集成计数器的级联提供了方便。表8-2-5为74LS161的功能表。 该电路的主要功能如下:(1)CR=0时异步清零,输出Q3Q1Q1Q0不受时钟脉冲CP的控制,Q3Q2Q1Q0=0000。(2)CR=1,LD=0时同步置数,D0~D3为置数输入端,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 (3)CR=LD=1且CTr=CTp=1时,按照4位二进制码进行同步加法二进制计数，CO为进位信号输出端。 (4)CR=LD=1且CTtCTp=0时,计数器状态保持不变。 2.集成二进制同步可逆计数器74LS193 如图8-2-11(a)所示为常用的中规模集成计数器74LS193的外部引线排列示意图，图(b)为其图形符号,表8-2-6为74LS193的功能表。 1. 展示74LS161、74LS193引脚图和功能表，结合引脚定义拆解核心功能，重点讲解异步清零、同步置数和计数使能端的作用，配合简单演示强化理解。 2. 提出梯度问题，引导学生分析两种计数器功能差异，针对CR、LD端的不同作用进行提问，及时纠正学生对同步与异步操作的认知偏差。 3. 布置实操任务，明确操作步骤，巡视指导学生连接电路、验证计数器功能，对操作不规范处进行针对性示范，总结常见操作误区。 `1. 对照引脚图和功能表，自主梳理74LS161的四种工作状态，标注关键引脚功能，尝试用自己的语言描述同步置数与异步清零的区别。 2. 分组讨论教师提出的问题，结合功能表分析74LS161与74LS193的功能差异，记录讨论结果，派代表分享小组观点并参与课堂互动。 3. 按照教师要求连接实验电路，输入不同控制信号，观察输出端状态变化，记录实验数据，验证计数器功能，总结实验结论。 1. 通过直观展示和重点讲解，帮助学生快速掌握两种集成计数器的引脚功能和核心工作原理，突破同步与异步操作这一教学难点。 2. 设计讨论和实操活动，调动学生主动思考和动手能力，培养学生分析问题、合作探究的能力，加深对知识点的理解和记忆。 3. 结合提问、巡视指导和总结误区，及时掌握学生学习情况，查漏补缺，确保学生能区分两种计数器的差异，熟练掌握其应用方法。 学 习 新 知（20分钟） 二、集成十进制计数器 74LS290是一种二-五-十进制异步加法计数器，它由一个一位二进制计数器和一个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由CP0端输人，计数结果由Q0端输出，即得二进制计数器;如果计数脉冲由CP1端输入，计数结果由Q3~Q1输出引出，即得五进制计数器;如果将Q0与CP1相连,计数脉冲由CP0输人,计数结果由Q3~Q0输出,即得8421BCD码十进制计数器;如果将Q3与CP0相连,计数脉冲由CP1输人，计数结果由Q0~Q3输出，即得5421BCD码十进制计数器。因此，又称为二一五一十进制计数器，其引脚排列如图8-2-12(a)所示，图形符号如图(b)所示，功能表见表8-2-7。 1. 展示74LS290引脚图与功能表，拆解CP₀、CP₁、R₀、S₉等关键引脚，讲解二进制、五进制、十进制计数的连接方式。 2. 结合功能表，分步演示异步清零、异步置9操作，引导学生对比不同计数模式下的电路连接差异，纠正概念混淆点。 3. 布置实操任务，明确电路搭建步骤，巡视指导学生完成不同进制计数器的连接，示范排查常见接线错误的方法。 1. 对照引脚图和功能表，梳理74LS290的核心功能，标注关键引脚作用，用自己的语言描述不同计数模式的切换条件。 2. 分组讨论8421BCD码与5421BCD码十进制计数的接线差异，绘制电路连接示意图，派代表分享小组分析成果。 3. 按照要求搭建实验电路，输入计数脉冲，观察输出端状态变化，记录数据并验证不同进制计数功能，总结实验结论。 1. 通过直观展示与分步讲解，帮助学生快速掌握74LS290的引脚功能和多种计数模式，突破异步清零、置9的理解难点。 2. 设计讨论与绘图活动，调动学生主动思考，培养其对比分析、逻辑梳理的能力，加深对不同计数模式差异的理解。 3. 结合实操与指导，让学生在动手验证中巩固知识点，提升电路搭建与故障排查能力，实现理论与实践的结合。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课我们主要学习了集成计数器的相关知识，重点认识了4位二进制同步加法计数器74LS161和二进制同步可逆计数器74LS193，同时掌握了集成十进制计数器的基本特性。课上通过对比分析，区分了同步与异步、加法计数与可逆计数的不同工作方式，明确了两款常用集成芯片的功能与应用特点。针对职高学生的认知特点，简化了复杂理论，结合功能辨析加深理解，让大家能够识别芯片类型、判断计数方式。通过学习，学生初步具备了识别和分析常用集成计数器的基本能力，为后续计数器的应用与电路实训学习奠定了扎实基础。 布置下节课任务（1分钟） 布置下节课任务（1分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（1分钟） 1.简述74LS161集成计数器的核心功能。 2.对比74LS161和74LS193，说明两者功能的主要区别。 3.什么是集成十进制计数器？它在数字电路中有什么应用？ 板书 设计 集成计数器 一、集成二进制计数器 -集成4位二进制同步加法计数器74LS161 -集成二进制同步可逆计数器74LS193 二、集成十进制计数器 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕集成计数器展开教学，整体贴合职高学生认知水平，通过对比讲解74LS161、74LS193及十进制计数器，多数学生能掌握基本功能与分类，但教学中仍存在不足，部分学生对同步与异步、加法与可逆计数的概念容易混淆，对芯片引脚与控制逻辑理解不够透彻，课堂实操与直观演示偏少，导致抽象知识点接受较慢。后续教学应增加芯片实物展示与简易电路演示，简化理论讲解，多采用对比表格和典型例题强化记忆，加强课堂互动练习，及时查漏补缺，提升学生的识图与应用能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $