電子技術技能與實訓電子教案16 D觸發(fā)器的識別和邏輯功能測試

電子技術技能與實訓實訓教案16D觸發(fā)器的識別和邏輯功能測試1616.1訓練目標一、知識目標（一）通過實訓深入了解D觸發(fā)器的邏輯功能和特性（二）掌握D觸發(fā)器的測試方法和技巧（三）了解D觸發(fā)器在典型應用中的使用方式和場景二、素養(yǎng)目標（一）了解D觸發(fā)器的邏輯功能和我國近年來電子技術行業(yè)迅猛發(fā)展的現(xiàn)狀（二）安全用電、愛護儀器設備，保持實訓室環(huán)境整潔（三）通過分組合作完成實訓，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)探索精神，養(yǎng)成團隊意識和協(xié)作意識1616.2知識鏈接D觸發(fā)器是一種常用的數(shù)字邏輯器件，如下圖（a）（b）用于存儲和控制電信號的狀態(tài)。D觸發(fā)器是一種邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器，具有一個數(shù)據(jù)輸入引腳（D）和一個時鐘輸入引腳（CLK）。D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)在時鐘信號的上升或下降沿發(fā)生改變，取決于數(shù)據(jù)輸入引腳的值。D觸發(fā)器在數(shù)字電路中有多種應用，以下是其中幾個常見的應用領域：一、數(shù)據(jù)存儲器：D觸發(fā)器可用作數(shù)據(jù)存儲器的基本構建單元。通過多個D觸發(fā)器的級聯(lián)連接，可以構建寄存器或存儲器，用于暫時存儲和處理數(shù)字數(shù)據(jù)。在計算機系統(tǒng)中，D觸發(fā)器常用于構建寄存器和存儲單元，用于存儲指令、數(shù)據(jù)和中間結果。二、時序電路：D觸發(fā)器可用于實現(xiàn)各種時序電路，例如時鐘分頻器、頻率分頻器和計數(shù)器等。通過控制D觸發(fā)器的時鐘輸入和數(shù)據(jù)輸入，可以實現(xiàn)特定的時序邏輯功能，例如頻率分頻、計數(shù)和定時等。三、狀態(tài)機和序列邏輯：D觸發(fā)器在狀態(tài)機和序列邏輯電路中扮演重要角色。通過將多個D觸發(fā)器組合和互連，可以構建狀態(tài)機和序列邏輯電路，用于控制和處理復雜的序列和狀態(tài)轉換。D觸發(fā)器的輸入和輸出狀態(tài)可以編碼和解碼，用于實現(xiàn)特定的狀態(tài)轉換和行為。四、數(shù)據(jù)同步和時序控制：D觸發(fā)器可用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和時序控制功能。通過控制時鐘輸入信號的邊沿和數(shù)據(jù)輸入信號的穩(wěn)定性，可以確保數(shù)據(jù)在特定時刻進行穩(wěn)定的傳輸和處理。這對于時序嚴格的應用，如通信系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)傳輸中具有重要意義。D觸發(fā)器作為一種重要的數(shù)字邏輯器件，在數(shù)據(jù)存儲、時序電路、狀態(tài)機和序列邏輯、數(shù)據(jù)同步和錯誤檢測等應用中發(fā)揮著關鍵作用。它的可靠性、穩(wěn)定性和可控性使其成為數(shù)字電路設計中不可或缺。1616.3訓練要求本任務以小組為單位，通過知識點的學習D觸發(fā)器的原理，熟練進行電路搭建和故障排除。做好記錄。整個過程要求團隊協(xié)作、嚴謹細致、主動探索、嚴格規(guī)范。一、搭建包含D觸發(fā)器的邏輯功能測試電路，確保電路連接正確。二、熟練D觸發(fā)器的邏輯功能測試，包括輸入數(shù)據(jù)和時鐘信號的變化，觀察和記錄D觸發(fā)器的輸出行為。三、掌握D觸發(fā)器的特點和局限性四、掌握D觸發(fā)器應用中可能遇到的問題和注意事項。五、能提煉出D觸發(fā)器的重要特性和應用要點六、了解其在數(shù)字電路設計中的實際應用價值。1616.4訓練分組采用撲克牌分組法，4人一組，對班級學生進行分組，4人分別擔任項目經(jīng)理（組長）、電子設計工程師、電子安裝員和項目驗收員角色，萬用表檢測放大電路項目實施過程。分組完成后，有序坐好，小組討論制訂組名、組訓和小組LOGO，營造小組凝聚力和文化氛圍，并確定任務分工。任務實施過程中，采用班組輪值制度，學生輪值擔任組長、電氣設計工程師等角色，每個人都有鍛煉組織協(xié)調項目管理、項目設計、項目安裝調試和項目驗收能力的機會。通過小組協(xié)作，培養(yǎng)學生團隊合作、互幫互助精神和協(xié)同攻關能力。1616.5元器件清單序號元件名稱數(shù)量／個規(guī)格1數(shù)字電路實訓箱1S303-4型2雙蹤示波器1SR83直流穩(wěn)壓電源1LW-3010KDS/30V10A4D觸發(fā)器474LS745D觸發(fā)器4CC40131.按照元件清單核對元件數(shù)量、規(guī)格、型號，見【表16-2】2.檢測元件。檢測元件參數(shù)、極性及好壞。1616.6訓練實施一、對D觸發(fā)器進行識讀（一）常見的D觸發(fā)器型號為74LS74和CC4013，實物如圖，其引腳排列如圖所示。下面分析74LS74和CC4013各引腳的功能。圖16-374LS74HECC4016引腳排列及引腳功能（二）查找資料，了解74LS74和CC4013各項參數(shù)，獨立完成表格填寫。二、測試D觸發(fā)器的邏輯功能（一）按照下圖所示連接電路。（二）根據(jù)【表16-5】的參數(shù)要求輸入信號，測試集成雙上升沿D觸發(fā)器74LS74的端復位和置位功能，測試方法與“訓練14”中JK觸發(fā)器相同。將測試結果記錄在表中。CPD××1O××O1（三）調節(jié)直流穩(wěn)壓電源，使輸出電壓為+5V，按照表進行測試。（四）記錄并觀