(工作分析)计数器工作原理的模式化分析
f计数器工作原理的模式化分析
时序逻辑电路是《脉冲和数字电路》这门课程的重要组成部分,计数器是时序逻辑电路基础知识的实际应用,其应用领域非常广泛。计数器原理是技工学校电工电子专业学生必须重点掌握的内容,也是本课程的考核重点,更是设计计数器或其他电子器件的基础。
但近年来技校学生的文化理论基础和理解能力普遍较差,按照课件体系讲授计数器这个章节的知识,超过70的学生听不懂。
我先后为四届学生讲授过这门课,于教学实践中摸索出壹套分析计数器的方法模式化分析,即把分析步骤模式化,引导学生按部就班地分析计数器。用这种方法分析,我只要以其中壹种计数器(如异步二进制计数器)为例讲解,学生便能够自行分析其他计数器。
教学实践证明,用这种方法讲授计数器知识,学生比较感兴趣,觉得条理清晰,易于理解,掌握起来比较轻松。这种方法仍有壹个好处,不管是同步计数器仍是异步计数器,不管是二进制计数器仍是十进制计数器,不管是简单的计数器仍是复杂的计数器,只要套用这种方法,计数器工作原理迎刃而解。即使是平时基础很差的学生,只要记住几个步骤,依葫芦画瓢,也能把计数器原理分析出个大概来。
一、明确计数器概念分析计数器当然要先清楚什么是计数器啦。书上的概念是:
f计数器是数字系统中能累计输入脉冲个数的数字电路。我告诉学生,计数器就是这样壹种电子设备:把它放于教室门口,每个进入教室的同学均于壹个按钮上按壹下,它就能告诉你壹共有多少位同学进入教室。其中,每个同学按壹下按钮就是给这个设备壹个输入信号,N个同学就给了N个信号,这N个信号就构成计数器的输入CP脉冲,计数器要统计的就是这个CP脉冲系列的个数。当然,如果没有接译码器,计数器的输出端显示的是二进制数而非十进制数,比如有9位同学进入教室,它不显示“9”,而是显示“1001”。
随后,我简要介绍了计数器的构成和分类,且强调,计数器工作前必须先复位,即每个触发器的输出端均置零。
二、回顾基础知识分析计数器要用到触发器的关联知识,其中JK触发器最常用,偶尔用到T触发器和D触发器。因此,介绍完计数器概念后,我不急于教学生分析其原理,而是先提问JK、T、D触发器的关联知识,包括触发器的逻辑符号、特性方程、特性表等。由于计数器的控制单元由逻辑门电路构成,分析前仍要简要回顾壹下和、或、非等常用逻辑门电路的关联知识。另外,用模式化方法分析r