数字电路教案-课题二 寄存器(2课时)

寄存器说课稿一、说教材（一）作用与地位“寄存器”作为计算机组成原理课程的核心内容，不仅在整个课程体系中具有承上启下的作用，而且对于学生理解计算机内部工作原理，掌握信息处理的基础知识具有重要意义。

它既是学习后续指令系统、CPU 构造等章节的基础，也是分析计算机性能、设计计算机体系结构的关键。

（二）主要内容本节课我们将详细介绍寄存器的定义、分类、功能以及其在计算机系统中的应用。

具体包括以下几部分内容：1. 寄存器的概念及其在计算机中的作用。

2. 寄存器的分类，如通用寄存器、专用寄存器、控制寄存器等。

3. 寄存器的内部结构和工作原理。

4. 寄存器的性能指标，如位数、速度等。

5. 寄存器在计算机指令执行和程序运行中的应用。

二、说教学目标学习本课后，学生应达到以下教学目标：（一）知识目标1. 掌握寄存器的定义、分类和功能。

2. 了解寄存器在计算机系统中的重要性。

3. 了解寄存器的性能指标及其对计算机性能的影响。

（二）能力目标1. 能够分析寄存器在计算机指令执行和程序运行中的作用。

2. 能够运用寄存器知识解释计算机的一些现象。

（三）情感目标1. 培养学生对计算机硬件的兴趣，激发他们学习计算机组成原理的积极性。

2. 培养学生团队合作精神和解决问题的能力。

三、说教学重难点（一）重点1. 寄存器的定义、分类和功能。

2. 寄存器在计算机系统中的应用。

（二）难点1. 寄存器的内部结构和工作原理。

2. 寄存器性能指标对计算机性能的影响。

在教学过程中，我们将着重讲解重点内容，并通过实例分析和课堂讨论等方式，帮助学生突破难点。

同时，注重理论与实践相结合，提高学生的实际应用能力。

四、说教法（一）教学方法在教学“寄存器”这一章节时，我计划采用以下几种教学方法：1. **启发法**：- 通过引入现实生活中的例子，如快递柜的存储与提取过程，来启发学生对寄存器存储数据功能的理解。

- 设计问题链，引导学生逐步深入思考，例如：“数据为什么要放在寄存器中？”“寄存器的速度快在哪里？”等，以此激发学生的探究欲望。

数字电路寄存器设计数字电路寄存器是一种用于存储和传输数字信号的重要电子元件，在数字系统中被广泛使用。

本文将介绍数字电路寄存器的基本原理和设计方法，以帮助读者更好地理解和应用该技术。

一、数字电路寄存器概述数字电路寄存器是一种能够存储数字信号的电子元件，它可以暂时存储数据，并在需要时进行读取和传输。

寄存器通常由触发器构成，触发器是一种能够存储和改变状态的数字电路。

二、触发器的基本原理触发器是数字电路寄存器的基本组成部分，它根据输入信号的变化来改变输出状态。

常见的触发器类型有RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。

1. RS触发器RS触发器是一种简单的触发器，它有两个输入端（R和S）和两个输出端（Q和\overline{Q}）。

当R=S=0时，RS触发器保持原来的状态不变；当R=0、S=1时，Q=0；当R=1、S=0时，Q=1；当R=S=1时，RS触发器会进入禁止状态。

2. D触发器D触发器是一种常用的触发器，它有一个输入端（D）和两个输出端（Q和\overline{Q}）。

D触发器在时钟信号的作用下，将输入端的值存储在输出端，并在时钟信号的上升（或下降）沿更新状态。

3. JK触发器JK触发器是一种可控的触发器，它有两个输入端（J和K）和两个输出端（Q和\overline{Q}）。

JK触发器的状态转换由输入信号J、K 和时钟信号决定。

4. T触发器T触发器是一种简单的触发器，它有一个输入端（T）和两个输出端（Q和\overline{Q}）。

T触发器将输入端的值与当前状态异或，并在时钟信号的上升（或下降）沿更新状态。

三、数字电路寄存器的设计方法根据不同的应用需求，可以采用不同类型的触发器来设计数字电路寄存器。

下面介绍两种常见的寄存器设计方法。

1. 并行加载寄存器并行加载寄存器可以一次性将多位输入数据存储到寄存器中。

常见的并行加载寄存器有并行加载D触发器和JK触发器寄存器。

- 并行加载D触发器寄存器：通过将多个D触发器级联，可以实现多位输入数据的并行加载。

数字电路实验讲义课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法重点：熟悉门电路逻辑功能。

难点：用与非门组成其它门电路教学手段、方法：演示及讲授实验仪器：1、示波器；2、实验用元器件74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片实验内容：1、测试门电路逻辑功能（1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。

（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

2、逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

（2）写出两个电路的逻辑表达式。

3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。

S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

4、用与非门组成其它门电路并测试验证。

（1）组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门B==，画出电路图，测试并填+Y∙ABA表1.4。

（2）组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式；②画出逻辑电路图；③测试并填表1.5。

5、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。

（2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。

6、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器74LS04 逻辑电路按图1.6 接线，输入200Hz 连续脉冲（实验箱脉冲源），将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2 轴，观察输入、输出相位差。

数字电子技术教案第一章：数字电路基础1.1 数字电路简介了解数字电路的基本概念、特点和应用领域掌握数字电路的基本组成元素1.2 逻辑门认识与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门掌握逻辑门的真值表和布尔表达式1.3 逻辑函数及其简化理解逻辑函数的概念和特点学会使用卡诺图和Karnaugh图进行逻辑函数的简化第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路概述了解组合逻辑电路的定义和特点掌握组合逻辑电路的分析和设计方法2.2 常用组合逻辑电路认识加法器、编码器、译码器、多路选择器等常用组合逻辑电路学会分析组合逻辑电路的功能和真值表2.3 组合逻辑电路的设计方法学会使用逻辑门搭建组合逻辑电路掌握组合逻辑电路的测试和优化方法第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路概述了解时序逻辑电路的定义和特点掌握时序逻辑电路的分析和设计方法3.2 常用时序逻辑电路认识触发器、计数器、寄存器等常用时序逻辑电路学会分析时序逻辑电路的功能和真值表3.3 时序逻辑电路的设计方法学会使用逻辑门和触发器搭建时序逻辑电路掌握时序逻辑电路的测试和优化方法第四章：数字电路仿真与实验4.1 数字电路仿真软件介绍了解常见的数字电路仿真软件及其功能学会使用至少一款数字电路仿真软件进行电路仿真4.2 组合逻辑电路实验利用仿真软件或实际电路搭建组合逻辑电路完成组合逻辑电路的功能测试和性能分析4.3 时序逻辑电路实验利用仿真软件或实际电路搭建时序逻辑电路完成时序逻辑电路的功能测试和性能分析第五章：数字电路应用案例分析5.1 数字电路在通信领域的应用了解数字电路在通信领域的主要应用实例分析通信系统中数字电路的作用和性能要求5.2 数字电路在计算机领域的应用了解数字电路在计算机领域的主要应用实例分析计算机中数字电路的作用和性能要求5.3 数字电路在其他领域的应用了解数字电路在其他领域的主要应用实例分析不同领域中数字电路的作用和性能要求第六章：数字电路设计方法与实践6.1 数字电路设计流程掌握数字电路设计的整体流程，包括需求分析、方案设计、原理图绘制、仿真测试、硬件实现和调试等步骤。

数字电路教案-课题二寄存器(2课时)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN理论课授课教案（1）电路组成图5-1 单拍工作方式的数码寄存器CP：接收脉冲（控制信号输入端)（2）工作原理当CP↑时，触发器更新状态，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，即接收输入数码并保存。

单拍工作方式：不需清除原有数据，只要CP↑一到达，新的数据就会存入。

常用4D型触发器74LS175、6D型触发器74LS174、8D型触发器74LS374或MSI器件等实现。

2．由D型锁存器构成的数码寄存器（1）锁存器的工作原理送数脉冲CP为锁存控制信号输入端，即使能信号（电平信号）。

②当CP=1时，D数据输入不影响电路的状态，电路锁定原来的数据。

即当使能信号结束后（锁存），数据被锁住，输出状态保持不变。

二、移位寄存器移位寄存器除了具有存储数码的功能外，还具有移位功能。

移位功能：寄存器中所存数据，可以在移位脉冲作用下逐位左移或右移。

在数字电路系统中，由于运算（如二进制的乘除法）的需要，常常要求实现移位功能。

1．单向移位寄存器：是指仅具有左移功能或右移功能的移位寄存器。

教学过程和内容时间分配与教法1）右移位寄存器①电路组成图5-4 4位右移位寄存器串行输入同步时序逻辑电路②工作过程（仿真运行图5－4电路。

）将数码1101右移串行输入给寄存器（串行输入是指逐位依次输入）。

在接收数码前，从输入端输入一个负脉冲把各触发器置为0状态（称为清零）。

④时序图教学过程和内容时间分配与教法CP顺序输入D SR输出0 1 0 0 0 01 1 1 0 0 02 0 1 1 0 03 1 0 1 1 04 0 1 0 1 15 0 0 1 0 16 0 0 0 1 07 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0图5-5 4位右移位寄存器时序图并行输出串行输出（2）左移位寄存器串行输入异步清零图5-6 4位左移位寄存器②工作过程（仿真运行图5－6电路。

寄存器说课稿1、分析教材1、地位与作用：寄存器这一节出自于电子工业出版社白淑珍主编的《电子技术基础》时序逻辑电路章节。

在学习本节课以前，我们已经学习了各类触发器的基本知识，所以，为学习该节内容已经奠定了基础，同时学习完该节内容后，我们还必须学习计数器的相关知识。

所以该节内容在教材中起到了承上启下的作用。

寄存器是高考大纲要求的必考知识点，所以在教学的过程中，一定要做到将与练的充分结合。

2、目标：知识目标：掌握寄存器的功能及分类。

掌握数码寄存器和移位寄存器的电路组成与工作原理。

能力目标：通过本堂课的学习，让学生与生活实际接轨，达到学以致用的目的。

3、重点、难点重点：寄存器的功能与分类数码寄存器和移位寄存器的电路组成与工作原理难点：寄存器工作原理分析。

2、教法学法分析对象：中职学校或技校学生，学生几乎都是广元境内高中线下生，甚至部分是社会人士，基础薄弱，主动学习积极性差教学方法：讲授法的同时让学生分小组讨论。

学习方法：听、记、练习。

课时：2节课3、教学过程1、复习提问快速回顾基本触发器的特性方程。

2、新课引入：图示计算机中央处理器图片，引出寄存器：用来接收、暂存、传递各种二进制数码或信息的时序逻辑电路。

3、新课寄存器的分类：数码寄存器的电路组成（图示）：数码寄存器的工作原理：例题讲解数码寄存器的工作原理：移位寄存器分类：左移、右移寄存器的电路组成（图示）：移位寄存器的工作原理：例题讲解移位寄存器的工作原理。

4、向学生概况本堂课的重点内容，并明确指出该堂课的高考考点，引起学生重视。

5、作业布置：四、板书设计。