서강대학교 21년도 디지털논리회로실험 4주차 결과레포트 (A+자료) - Multiplexer, Tri-State, Exclusive-OR gate

소개글

서강대학교 전자공학과 4점대 학점 공돌이입니다.

A+를 받은 양질의 자료를 올립니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험결과
4. 검토사항
5. 설계과제(토의)
6. 참고자료

본문내용

1. 목적
-Multiplexer의 동작원리와 활용방법을 이해한다.
-Three-state 소자의 동작원리와 활용방법을 이해한다.
-Exclusive-OR gate의 동작원리와 활용방법을 이해한다.

2. 이론
2.1 Multiplexers
Multiplexer(MUX)는 n개의 입력으로부터 한 개를 선택해서 출력과 연결해주는 digital switch이다. 이 때 n개의 입력이 존재한다면 selector 신호는 [log2n]개가 필요하다. selector의 논리적 조합에 따라 n개의 입력 중 출력과 연결할 입력신호를 선택할 수 있다. 또한 enable 신호가 있는 MUX는 enable신호를 만족시켜야 동작할 수 있다.

그림1 – MUX의 구조
MUX와 반대로, 하나의 입력을 m개의 목적지 충 하나와 연결하는 소자는 demultiplexer라고 한다. enable 신호를 갖는 binary decoder를 이용해 DEMUX를 구현할 수 있다. enable을 입력신호로 간주하게 되면, 원래 decoder의 2 inputs를 selector로 이용할 수 있고, selector의 조합으로 하나의 출력에 enable과 같은 신호를 출력할 수 있기 떄문이다.

그림2 – decoder를 이용한 DEMUX 구현
2.2 Three-state devices
Hi-Z (high-impedance)는 아무것도 연결되지 않은 것 같은 상태를 의미한다. high, low 또는 Hi-Z 의 세가지 형태를 낼 수 있는 출력을 three-state output이라고 한다. 이 경우 소자에는 Hi-Z를 내보낼지 안 내보낼지를 결정하는 output enable (output disable) 입력 핀이 필요하게 된다.

그림3과 같은 소자의 경우, output disable이 low일 때는 그냥 buffer로서 작동하고, output disable이 high일 때는 입력에 관계없이 출력이 Hi-Z상태로 나오게 된다.

참고 자료

Stephen Brown and Zvonko Vranesic. 2009. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design. 3rd ed. McGraw Hill
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC_HCT4051.pdf , 74HC4051
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/51057/FAIRCHILD/74LS245.html , 74LS245
https://www.futurlec.com/74LS/74LS125.shtml , 74LS125