電子技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目五數(shù)顯定時(shí)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)課程導(dǎo)入活動(dòng)1：認(rèn)領(lǐng)本次教學(xué)的目標(biāo)任務(wù)任務(wù)3選擇與檢測(cè)電子元器件課程導(dǎo)入01任務(wù)3的教學(xué)目標(biāo)02任務(wù)3內(nèi)容分解目錄/CONTENTS任務(wù)3的教學(xué)目標(biāo)01/PART

ONE任務(wù)三的教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握計(jì)數(shù)器的功能、應(yīng)用與使用方法掌握鎖存器的功能、應(yīng)用與使用方法掌握555定時(shí)器的功能、應(yīng)用與使用方法任務(wù)三的教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)能根據(jù)時(shí)序邏輯電路的需要，正確選用合適的門(mén)電路元器件能夠通過(guò)查閱工作手冊(cè)，了解鎖存器、555定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的相關(guān)信息能夠描述鎖存器、555定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的功能任務(wù)三的教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生與人溝通交流、獲取有效信息的能力培養(yǎng)學(xué)生具有勇于探索、推陳出新的創(chuàng)新精神，打造學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)三的教學(xué)目標(biāo)素養(yǎng)SHITSUKE節(jié)約SAVE清潔SEIKETSU整頓SEITON清掃SEISO整理SEIRI安全SAFETY任務(wù)3內(nèi)容分解02/PART

TWO任務(wù)3內(nèi)容分解課程小結(jié)好的，本次課我們對(duì)任務(wù)3的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行了分析，對(duì)任務(wù)3的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了分解。感謝大家的聆聽(tīng)。祝大家在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中一切順利。相信自己！活動(dòng)2：識(shí)別鎖存器任務(wù)3選擇與檢測(cè)電子元器件課程導(dǎo)入01觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器02RS鎖存器的工作原理目錄/CONTENTS0374LS279的引腳分布和型號(hào)0474LS279的工作手冊(cè)74LS279的應(yīng)用05觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器01/PART

ONE鎖存器的功能具有記憶功能的元器件觸發(fā)器鎖存器計(jì)數(shù)操作分頻操作數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤檢測(cè)微處理器控制電路鎖存器的功能:鎖存器是具有記憶功能的存儲(chǔ)單元電路對(duì)脈沖電平敏感，可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)鎖存，就是把信號(hào)暫存以維持某種電平狀態(tài)（一）鎖存器的作用鎖存器的功能（一）鎖存器的作用緩存解決高速控制器與慢速外設(shè)的不同步問(wèn)題解決驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題解決一個(gè)I/O口既能輸出也能輸入的問(wèn)題由于鎖存器是利用電平控制數(shù)據(jù)的輸入，因此它包括不帶使能控制的鎖存器和帶使能控制的鎖存器。鎖存器的功能（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)（二）特點(diǎn)有兩個(gè)能夠保持的穩(wěn)定狀態(tài)：邏輯0和邏輯1在適當(dāng)?shù)妮斎胄盘?hào)作用下，可從一種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)，在輸入信號(hào)消失后，能將獲得的新?tīng)顟B(tài)保存下來(lái)。一個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)存儲(chǔ)位數(shù)較多的二進(jìn)制數(shù)值可以將若干個(gè)觸發(fā)器集合到一起完成在正常工作的情況下，鎖存器的基本特點(diǎn)與觸發(fā)器是一致：鎖存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)4個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成一個(gè)四位基本寄存器1.基本寄存器（鎖存器）鎖存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)4個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成一個(gè)四位基本寄存器2.移位寄存器RS鎖存器的工作原理02/PART

TWORS鎖存器的工作原理R、S為觸發(fā)脈沖輸入端，R為復(fù)位端（Reset），S為置位端（Set）,Q、為兩個(gè)互補(bǔ)的輸出端。RS鎖存器的工作原理RS鎖存器的工作原理RS鎖存器的工作原理RS鎖存器的工作原理？？RS鎖存器的工作原理RS功能說(shuō)明00000101保持原狀態(tài)01010111置1（置位）0100100置0（復(fù)位）11101××不穩(wěn)定狀態(tài)鎖存器的引腳分布和型號(hào)03鎖存器的分類(lèi)和型號(hào)寄存器種類(lèi)型號(hào)數(shù)碼寄存器74HL59574HL163單向移位寄存器74LS74雙向移位寄存器74LS194鎖存器的分類(lèi)和型號(hào)7427974LS279位移寄存器CD4021BE74ls279引腳功能74LS279引腳與內(nèi)部結(jié)構(gòu)74LS279就是4R-S觸發(fā)器，每片上有四路R-S觸發(fā)器。每路R-S觸發(fā)器有R和S兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出端Q。當(dāng)S輸入低電平（0）時(shí)，輸出Q為低電平（0）；當(dāng)S輸入高電平（1）時(shí)，如果R輸入低電平（0），則Q為高電平（1）；當(dāng)S輸入高電平（1）時(shí)，如果R輸入低電平（1），則Q保持不變。74LS279的內(nèi)部結(jié)構(gòu)74LS279的工作手冊(cè)0474LS279工作手冊(cè)74LS279提供4個(gè)基本的S-R觸發(fā)器鎖存在一個(gè)16引腳，300mil封裝中。在常規(guī)操作下，S-R輸入通常保持在高位。當(dāng)S輸入被脈沖低時(shí)，Q輸出將被設(shè)置為高。當(dāng)R脈沖低時(shí)，Q輸出復(fù)位低。通常，S-R輸入不應(yīng)同時(shí)取低。在這種情況下Q輸出是不可預(yù)測(cè)的。存鎖器的參數(shù)測(cè)試條件中的“最小”和“最大”用推薦工作條件中的相應(yīng)值

存鎖器的參數(shù)鎖存器的外線排列四個(gè)鎖存器中有2個(gè)具有2個(gè)置位端（/SA，/SB）。當(dāng)/S為低電平，/R為高電平時(shí)，輸出端Q為高電平。當(dāng)/S為高電平，/R為低電平時(shí)，Q為低電平。當(dāng)/S和/R均為高電平時(shí)，Q被鎖存在已建立的電平。74LS279的應(yīng)用0574LS279的應(yīng)用0111111111100001活動(dòng)3：識(shí)別定時(shí)器任務(wù)3選擇與檢測(cè)電子元器件01555定時(shí)器的概述02555定時(shí)器的工作手冊(cè)目錄/CONTENTS03555定時(shí)器的應(yīng)用課程導(dǎo)入小故事課程導(dǎo)入555定時(shí)器于1971年由西格尼蒂克公司推出，由于其易用性、低廉的價(jià)格和良好的可靠性，被廣泛應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)中。許多廠家都生產(chǎn)555芯片，包括采用雙極型晶體管的傳統(tǒng)型號(hào)和采用CMOS設(shè)計(jì)的版本。555被認(rèn)為是年產(chǎn)量最高的芯片之一。555定時(shí)器的概述01/PART

ONE555定時(shí)器又稱(chēng)時(shí)基電路，是一種用途很廣泛的單片集成電路。常被用于定時(shí)器、脈沖產(chǎn)生器和震蕩電路。555可被作為電路中的延時(shí)器件、觸發(fā)器或起振元件。脈沖電路：振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等什么是555定時(shí)器？555定時(shí)器的優(yōu)點(diǎn)：性能優(yōu)良，使用靈活方便，555定時(shí)器成本低555定時(shí)器的組成5G555集成電路的結(jié)構(gòu)圖分壓器比較器基本RS觸發(fā)器開(kāi)關(guān)及輸出定時(shí)器的功能555定時(shí)器的工作模式各種組合單穩(wěn)態(tài)模式與或非

555定時(shí)器工作模式單穩(wěn)態(tài)式無(wú)穩(wěn)態(tài)模式雙穩(wěn)態(tài)模式555定時(shí)器的工作手冊(cè)02/PART

TWO555定時(shí)器工作手冊(cè)本工作手冊(cè)適用的555定時(shí)器的型號(hào)適用的TTL型555定時(shí)器的灌電流和拉電流最大值描述555定時(shí)器的功能、工作模式555定時(shí)器的封裝方式555定時(shí)器引腳功能描述、參數(shù)說(shuō)明555定時(shí)器工作手冊(cè)555定時(shí)器引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)555定時(shí)器工作手冊(cè)555定時(shí)器的參數(shù)555定時(shí)器的外線排列NE555555定時(shí)器的應(yīng)用02/PART

TWO555定時(shí)器的應(yīng)用1.由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器555定時(shí)器的應(yīng)用2.由

555

定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器555定時(shí)器的應(yīng)用3.由

555

定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器活動(dòng)4：識(shí)別計(jì)數(shù)器任務(wù)3選擇與檢測(cè)電子元器件01計(jì)數(shù)器的概述02集成計(jì)數(shù)器的功能和特點(diǎn)目錄/CONTENTS0374HC192的工作手冊(cè)04構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法課程導(dǎo)入計(jì)數(shù)器是我們?nèi)粘Ｉ畛Ｒ?jiàn)的電子器件，比如徑賽場(chǎng)上的秒表，洗衣機(jī)上的定時(shí)裝置，十字路口的交通燈計(jì)時(shí)器等。計(jì)時(shí)器就像我們小時(shí)候開(kāi)始學(xué)習(xí)數(shù)數(shù)一樣，1、2、3、4、5......幫我們完成了時(shí)間和數(shù)量的累積，讓我們的生活充滿(mǎn)節(jié)奏感。一起走進(jìn)今天的主題——“計(jì)數(shù)器”。計(jì)數(shù)器的概述01/PART

ONE計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器的定義：計(jì)數(shù)器是用以統(tǒng)計(jì)輸入脈沖CP個(gè)數(shù)的電路計(jì)數(shù)器的功能：統(tǒng)計(jì)輸入脈沖CP個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器的模型計(jì)數(shù)器的分類(lèi)1.計(jì)數(shù)器進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器2.數(shù)字的增減趨勢(shì)加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器3.觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)與計(jì)數(shù)脈沖是否同步同步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器集成計(jì)數(shù)器的功能和特點(diǎn)02/PARTTWO中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的分類(lèi)中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的型號(hào)1.集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC1611.集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器①預(yù)置并行數(shù)據(jù)輸入。在實(shí)際工作中，有時(shí)在開(kāi)始計(jì)數(shù)前，需要將某一設(shè)定數(shù)據(jù)預(yù)先寫(xiě)入計(jì)數(shù)器中，然后在計(jì)數(shù)脈沖CP的作用下，從該數(shù)值開(kāi)始作加法或減法計(jì)數(shù)，這種過(guò)程稱(chēng)為預(yù)置。1.集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器②異步清零。當(dāng)清零端（）為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘脈沖的狀態(tài)如何，即可完成清零功能，這種清零方式稱(chēng)為異步清零。1.集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器③計(jì)數(shù)控制。當(dāng)計(jì)數(shù)控制端CET、CEP均為高電平時(shí)，在時(shí)鐘脈沖CP的上升沿作用下，Q0～Q3同時(shí)變化，完成計(jì)數(shù)功能；當(dāng)CET或CEP有一個(gè)為低電平時(shí)，則禁止計(jì)數(shù)。1.集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器④進(jìn)位。計(jì)數(shù)器有進(jìn)位輸出端（TC），當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，TC輸出一個(gè)高電平進(jìn)位脈沖，其寬度為Q0的高電平部分。2.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC1922.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器①采用雙時(shí)鐘的邏輯結(jié)構(gòu)，加計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)具有各自的時(shí)鐘通道，計(jì)數(shù)方向由時(shí)鐘脈沖進(jìn)入的通道來(lái)決定：從

CU

輸入時(shí)，進(jìn)行加法計(jì)數(shù)從

CD

輸入時(shí)，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)②有進(jìn)位/TCU和借位輸出/TCD，可進(jìn)行多位串接計(jì)數(shù)③有獨(dú)立的置“0”輸入端，并且可以單獨(dú)對(duì)加法或減法計(jì)數(shù)進(jìn)行預(yù)置數(shù)2.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器①置“0”。74HC192有異步置零端MR（高電平有效），不管計(jì)數(shù)器的其他輸入端是什么狀態(tài)，只要在MR端加高電平，則所有觸發(fā)器均被置“0”，計(jì)數(shù)器復(fù)位。2.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器②預(yù)置數(shù)碼。74HC192預(yù)置數(shù)是異步的。當(dāng)MR端和置入控制端

為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘脈沖端的狀態(tài)如何，輸出端Q3～Q0可預(yù)置成與數(shù)據(jù)端P3～P0相一致的狀態(tài)。預(yù)置好計(jì)數(shù)值以后，就以預(yù)置數(shù)值為起點(diǎn)順序進(jìn)行計(jì)數(shù)。2.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器③加法計(jì)數(shù)和減法計(jì)數(shù)。加法計(jì)數(shù)時(shí)MR為低電平，和CD為高電計(jì)數(shù)脈沖從CU端輸入。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖的上升沿到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)按8421BCD碼遞增進(jìn)行加法計(jì)數(shù)；減法計(jì)數(shù)時(shí)MR為低電平，和CU為高電平，計(jì)數(shù)脈沖從CD端輸入。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖的上升沿到來(lái)時(shí)，數(shù)器的狀態(tài)按8421BCD碼遞減進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。2.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器④進(jìn)位輸出。計(jì)數(shù)器進(jìn)行十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)時(shí)，在CU端第9個(gè)輸入脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)狀態(tài)為1001，當(dāng)其下降沿到來(lái)時(shí)，

進(jìn)位輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的進(jìn)位脈沖。第10個(gè)脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器復(fù)位。若將進(jìn)位輸出端與后一級(jí)的CU相連，可實(shí)現(xiàn)多位計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)。當(dāng)

反饋到輸入端，并在并行數(shù)據(jù)輸入端P3～P0輸入一定的預(yù)置數(shù)，則可實(shí)現(xiàn)10以?xún)?nèi)任意進(jìn)制的加法計(jì)數(shù)。2.集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器⑤借位輸出。計(jì)數(shù)器作減法計(jì)數(shù)時(shí)，設(shè)初始狀態(tài)為1001。在CD端第9個(gè)輸入脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)狀態(tài)為0000，當(dāng)其下降沿到來(lái)時(shí)，借位輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的進(jìn)位脈沖。第10個(gè)脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器恢復(fù)到1001。同樣，將借位輸出端與后一級(jí)的CD相連，可實(shí)現(xiàn)多位計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)。通過(guò)對(duì)的反饋實(shí)現(xiàn)10以?xún)?nèi)任意進(jìn)制的減法計(jì)數(shù)。中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器應(yīng)用案例1.利用1片74HC90構(gòu)成8421BCD碼異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器2.利用1片74HC290構(gòu)成10進(jìn)制計(jì)數(shù)器中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器應(yīng)用案例3.利用2片74HC192構(gòu)成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC192的工作手冊(cè)03/PART

THREE74HC192的工作手冊(cè)一、芯片的命名規(guī)則SN74HC192N是CMOS器件，SN是作為產(chǎn)品的序列號(hào)，在邏輯芯片里，數(shù)字開(kāi)頭的74為民用，54為軍用，所以此器件是民用芯片。N是作為封裝標(biāo)注符號(hào)。二、工作手冊(cè)的說(shuō)明文檔：74HC192作為74HC系列芯片，特點(diǎn)是速度快，功耗低，電壓寬，具有高抗噪聲度和驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力等等，它的工作電壓是2V~6V之間，傳輸延遲時(shí)間為9ns左右，相比于74HCT它的功能較優(yōu)。二、工作手冊(cè)的說(shuō)明計(jì)數(shù)器的邏輯電路圖二、工作手冊(cè)的說(shuō)明計(jì)數(shù)器的外線排列二、工作手冊(cè)的說(shuō)明計(jì)數(shù)器的時(shí)序邏輯74HC192