《电子线路分析与制作》学习领域教案
NO：1
班级 | 15光伏工程技术 | 周次 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
时间 | 节次 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
复习提问 | 1. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
学习情境 | 项目6：互补模式时序控制设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
课程内容 | 任务1：防抖动RS触发开关电路设计 | 课时 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
学习目标 | 1.掌握时序逻辑电路基本概念 2.掌握基本RS触发器工作原理 3.掌握基本RS触发器在防抖动开关中的应用 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
主要内容（*重点、难点） | 教学设计与组织 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学重点： 1.时序逻辑电路基本概念 2.基本RS触发器工作原理 3.基本RS触发器在防抖动开关中的应用 教学难点： 1. 基本RS触发器工作原理； 2. 基本RS触发器在防抖动开关中的应用 | 【教学设计】【做学做】 1.展示、演示（multisim）、调试测量对象 2.分别对如下问题进行分析 子任务1：基本multisim开关在哪里RS触发器认识 子任务2：基本时序逻辑电路分析方法 子任务3：RS触发器防抖动电路设计 3.对每个子任务进行提示测试 【教学组织】 班级授课 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学地点 | 教学仪器设备 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学一体化教室 | 软件：multisim12； | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学时间 | 教学内容 | 教学方法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10 | 一、展示、演示（multisim）、调试测量对象【做】 1.仿真电路如下： 使学生了解本项目实施对象和教学目的，增强学生对项目对象、知识点感性认识。 | 项目导入： 项目教学法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
80 | 二、子任务1：基本RS触发器认识 触发器(flip flop)是构成时序逻辑电路的基本单元，能记忆、存储一位二进制信息，触发器也称双稳态触发器，它有两种稳定输出工作状态，即分别输出1和输出0的状态。在无输入信号作用时，这种状态是稳定的；而当输入信号到来并满足一定逻辑关系时，输出端的状态将迅速变化，能从一种稳定状态转换到另一种稳定状态。 【项目任务】 测试如下电路，调整S1开关状态，观察LED1和LED2的变化，并建立真值表。 图8.1测试电路(multisim) 1.“与非”门构成的基本触发器 基本的RS触发器又称为置0置1触发器。它是各种触发器中结构最简单的一种，通常作为构成各种功能触发器的最基本单元，所以也称为基本触发器。 电路结构 基本的RS触发器由两个与非门的输入端与输出端交叉连接而成。电路结构如图8.3（a）所示，逻辑符号如图8.3（b）所示。图中、是基本RS触发器两个输出端；、是两个输入端，、上的“非”号或R、S上的小圆圈都表示输入信号只在低电平时有效。端状态通常定义为触发器的输出状态。当、=1，称触发器为0状态，当、=0，称触发器为1状态。、状态相反。 （a）电路结构 （b）逻辑符号 图8.3 与非门构成的基本RS触发器 逻辑功能 =1、=0时，=1，反馈到G1门使，即不论触发器原态是0态还是1态，电路的输出一定为0态，为置0端。 =0、=1时，=1，反馈到G2门使=0，即不论触发器原态是0态还是1态，电路的输出一定为1态，为置1端。 =1、=1时，设电路原来状态为、=1，在=1、=1作用下，电路的输出仍是、=1与原态相同，即触发器的状态保持不变。 =0、=0时，=1、=1，破坏了输出信号互补的原则，而随后=1、=1时，输出状态可能是1也可能是0，出现了不定状态，这意味着当输入条件同时消失后，触发器状态不定，这在触发器工作时是不允许出现的，也就是要禁止、同时为0的输入状态出现。 【项目思考】分析下述RS触发器工作状态 基本RS触发器也可由两个或非门的输入端与输出端交叉连接而成。电路结构如图8.5（a）所示，图8.5（b）是逻辑符号。或非门构成的基本RS触发器的功能表如表4-2所示，和与非门构成的基本RS触发器相似，但输入信号为高电平有效。 对或非门构成的基本RS触发器，不允许出现，否则回出现混乱，无法确定输出状态。在实际中，触发器输入信号的变化是需要一定时间的延迟才能引起触发器状态变化，这是使用中应考虑的实际问题。但在以后画波形时，如无特殊说明均不考虑门电路的传输延迟时间。 | 项目实施： 项目教学法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
45 | 三、子任务2：基本时序逻辑电路分析方法 触发器的逻辑功能可用功能表、特征方程、时序图、状态图等方法描述。 功能表（特性表） 与非门构成的基本RS触发器的功能表如表8.1所示。 表8.1 与非门构成的基本RS触发器的功能表
波形图 设初始状态为0，然后根据给定的输入信号波形，画出相应输出端、的波形，称为波形图。 图8.4 基本RS触发器输出波形 图8.4中根据、输入信号及真值表逻辑关系，可以画出输出波形，在=0、=0期间，、都为1，但当、变为1时，、的状态无法确定。 【任务分析】 在给定的波形图下，分析RS触发器输出状态变换关系。 | 项目实施： 项目教学法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40 | 四、子任务3：RS触发器防抖动电路设计 [工作原理] 通常按键开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，电压信号小型如图8.6。由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。 图8.6 机械触点波形 按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定，一般为零点几秒至数秒。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保按键一次操作仅作一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理。按键去抖的硬件电路如下图8.7所示。 图8.7 按键去抖电路 图中两个“与非”门构成一个RS触发器。当按键未按下时，输出为1；当键按下时，输出为0。此时即使用按键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B）,中要按键不返回原始状态A，双稳态电路的状态不改变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。也就是说，即使B点的电压波形是抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波。 【任务分析】搭建放抖动电路，并测试器效果，利用multisim。 | 项目实施： 项目教学法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 五、总结 RS触发器、时序逻辑电路状态描述方法、防抖动电路工作原理。 | 项目总结：讲授法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教研室主任签名 | 累计课时 | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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