홍익대학교 디지털논리실험및설계 4주차 예비보고서 A+

문서 내 토픽

1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이

부호기는 사람이 이해할 수 있는 형태의 비트 조합들을 입력으로 주고 그것을 어떤 특정 비트 조합들과 각각 mapping 시켜서 부호화하는 것이고, 멀티플렉서는 데이터 선택기라고도 불리는데 여러 디지털 입력 데이터 중에서 어떤 데이터를 출력할 것인지 데이터 선택 입력의 조합을 통해서 선택할 수 있습니다.
2. IC 동작을 위한 Vcc와 GND 연결 및 Active LOW/HIGH 확인

각각의 IC를 동작하게 하기 위해서 Vcc와 GND를 몇 번 pin에 연결해야 하는지 확인해야 하고, 74153, 74157, 74139, 7411에서 어떤 부분이 Active LOW 인지 또는 Active HIGH 인지 반드시 확인해야 합니다. 마지막으로 입력과 출력이 몇 번 pin에 연결되어야 하는지 확인해야 합니다.
3. 4-to-1 Multiplexer 74153의 EN 입력

EN은 스위치라고 생각할 수 있습니다. 74153의 datasheet를 확인해 보면 EN 입력은 ActiveLOW이기 때문에 0을 입력으로 줬을 때 MUX가 동작하게 되고 1을 입력으로 주는 경우 MUX는 동작하지 않습니다. 74153의 output은 Active HIGH이기 때문에 MUX가 동작하지 않는 경우 어떤 입력이 들어오더라도 output은 0이 됩니다.
4. 1-of-4 Decoder 74139의 Decoder와 Demultiplexer 기능

74139의 datasheet를 확인해 보면 EN과 output은 모두 Active LOW입니다. 74139는 decoder로서 EN의 입력이 0일 때 동작하게 되고 부호화된 2비트의 비트 조합을 입력으로 받게 되면 특정 output으로 0이 출력되게 됩니다. 마찬가지로 74139는 DEMUX로서 EN의 입력이 0일 때 동작하게 되고 이 경우 EN의 입력을 디지털 입력 데이터라고 생각할 수 있습니다.
5. 응용 실험 (1)의 8-to-1 멀티플렉서 동작 원리

S1, S0의 입력 조합에 따라서 Y1, Y2의 출력 조합이 달라지게 되고 그 Y1, Y2 출력이 2:1 MUX의 입력으로 들어가게 됩니다. 이 입력들 중에서 어떤 입력을 최종적으로 Y 출력으로 보내줄지 S2의 입력을 통해서 선택할 수 있습니다. 따라서 S2, S1, S0의 입력 조합을 통해서 I0 ~ I7 중 어떤 입력을 Y 출력으로 보내줄지 선택할 수 있기 때문에 응용 실험 (1)의 회로는 8-to-1 멀티플렉서로 동작하게 됩니다.
6. 응용 실험 (2)의 4-to-1 멀티플렉서 동작 원리

응용 실험 (2)의 회로는 S0, S1의 입력 조합에 따라서 D0 ~ D3의 입력들 중에서 어떤 입력을 최종적으로 Y 출력으로 보내줄지 선택할 수 있습니다. 이것은 Y 출력의 논리식을 살펴보면 되는데, Y = D0 S0' S1' + D1 S0 S1' + D2 S0' S1 + D3 S0 S1이기 때문입니다. 따라서 응용 실험 (2)의 회로는 4-to-1 멀티플렉서로 동작하게 됩니다.
7. 기본 실험 (1)의 74153 동작 결과

74153의 EN은 Active LOW이고 output은 Active HIGH이기 때문에 E'가 1인 경우는 어떤 입력이 들어오든 출력 Y는 0이 되고 E'가 0인 경우 S1, S0의 입력 조합에 따라서 출력 Y가 결정됩니다. 즉, S1, S0의 입력 조합이 00, 01, 10, 11인 경우 출력 Y는 각각 D0, D1, D2, D3가 됩니다.
8. 기본 실험 (2)의 74139 동작 결과

74139의 EN과 output은 Active LOW이기 때문에 I가 1인 경우 모든 출력이 1이 되고, I가 0인 경우 S1, S0의 입력 조합에 따라서 어떤 output으로 0을 보내줄지 결정할 수 있습니다. 즉, S1, S0의 입력 조합이 00, 01, 10, 11인 경우 각각 Y0, Y1, Y2, Y3에 0을 보내줄 수 있습니다.
9. 응용 실험 (1)의 8-to-1 멀티플렉서 동작 결과

8-to-1 멀티플렉서이기 때문에 S2, S1, S0의 입력 조합이 000, 100, 001, 101, 010, 110, 011, 111인 경우 각각 I0, I1 … I7이 출력 Y로 전달됩니다. 예를 들어 I0 ~ I7의 입력이 모두 1일 때 S2, S1, S0가 111인 경우 I7 즉, 1이 출력 Y로 전달되고 이것을 LED를 통해 확인할 수 있습니다.
10. 응용 실험 (2)의 4-to-1 멀티플렉서 동작 결과

Y 출력의 논리식을 살펴보면 응용 실험 (2)의 회로는 4-to-1 MUX로 동작하는 것을 알 수 있기 때문에 기본 실험 (1)에서 E' = 0일 때의 결과와 일치할 것으로 예상됩니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이

멀티플렉서와 부호기(encoder)는 모두 디지털 회로에서 중요한 역할을 하지만, 그 기능과 동작 원리에는 차이가 있습니다. 멀티플렉서는 여러 개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 역할을 하는 반면, 부호기는 여러 개의 입력 신호를 이진 코드로 변환하는 역할을 합니다. 멀티플렉서는 주로 데이터 선택 및 전송에 사용되며, 부호기는 데이터 압축 및 인코딩에 사용됩니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 디지털 회로 설계 및 구현에 있어 매우 중요합니다.
2. IC 동작을 위한 Vcc와 GND 연결 및 Active LOW/HIGH 확인

IC(Integrated Circuit)의 정상적인 동작을 위해서는 전원 공급(Vcc)과 접지(GND) 연결이 필수적입니다. Vcc와 GND가 올바르게 연결되지 않으면 IC가 정상적으로 동작하지 않습니다. 또한 IC의 입력 및 출력 핀이 Active LOW 또는 Active HIGH인지 확인하는 것도 중요합니다. Active LOW 신호는 0V(GND)일 때 활성화되며, Active HIGH 신호는 Vcc일 때 활성화됩니다. 이러한 특성을 정확히 파악하여 회로를 설계하고 구현해야 합니다.
3. 4-to-1 Multiplexer 74153의 EN 입력

4-to-1 Multiplexer 74153의 EN(Enable) 입력은 멀티플렉서의 동작을 제어하는 중요한 핀입니다. EN 입력이 LOW(0V)일 때는 멀티플렉서가 동작하지 않고, EN 입력이 HIGH(Vcc)일 때 멀티플렉서가 정상적으로 동작합니다. 따라서 EN 입력을 적절히 제어하여 멀티플렉서의 동작을 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다. 이를 통해 멀티플렉서의 출력을 선택적으로 사용할 수 있으며, 회로의 효율성과 성능을 높일 수 있습니다.
4. 1-of-4 Decoder 74139의 Decoder와 Demultiplexer 기능

1-of-4 Decoder 74139는 Decoder와 Demultiplexer 기능을 모두 가지고 있습니다. Decoder 기능은 2비트 입력 신호를 4개의 출력 중 하나를 활성화하는 것이며, Demultiplexer 기능은 1개의 입력 신호를 4개의 출력 중 하나로 선택적으로 전달하는 것입니다. 이러한 기능을 통해 74139는 데이터 선택, 주소 디코딩, 신호 분배 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다. 회로 설계 시 Decoder와 Demultiplexer의 특성을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다.
5. 응용 실험 (1)의 8-to-1 멀티플렉서 동작 원리

응용 실험 (1)에서 사용된 8-to-1 멀티플렉서는 8개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 역할을 합니다. 이를 위해 3개의 선택 신호(S0, S1, S2)를 사용하여 8개의 입력 중 하나를 선택합니다. 멀티플렉서의 동작 원리는 선택 신호에 따라 해당 입력 신호가 출력으로 전달되는 것입니다. 이러한 멀티플렉서의 기능은 데이터 선택, 신호 전환, 주소 디코딩 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다.
6. 응용 실험 (2)의 4-to-1 멀티플렉서 동작 원리

응용 실험 (2)에서 사용된 4-to-1 멀티플렉서는 4개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 역할을 합니다. 이를 위해 2개의 선택 신호(S0, S1)를 사용하여 4개의 입력 중 하나를 선택합니다. 멀티플렉서의 동작 원리는 선택 신호에 따라 해당 입력 신호가 출력으로 전달되는 것입니다. 이러한 멀티플렉서의 기능은 데이터 선택, 신호 전환, 주소 디코딩 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다.
7. 기본 실험 (1)의 74153 동작 결과

기본 실험 (1)에서 사용된 74153 IC는 4-to-1 멀티플렉서 기능을 가지고 있습니다. 실험 결과에 따르면 2개의 선택 신호(A, B)와 4개의 입력 신호(D0, D1, D2, D3) 중 하나가 출력(Y)으로 전달되는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 멀티플렉서의 동작 원리와 선택 신호에 따른 출력 변화를 이해할 수 있습니다. 또한 EN(Enable) 입력의 역할과 동작 특성도 확인할 수 있습니다.
8. 기본 실험 (2)의 74139 동작 결과

기본 실험 (2)에서 사용된 74139 IC는 1-of-4 Decoder 기능을 가지고 있습니다. 실험 결과에 따르면 2개의 입력 신호(A, B)에 따라 4개의 출력 중 하나가 활성화되는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 Decoder의 동작 원리와 입력 신호에 따른 출력 변화를 이해할 수 있습니다. 또한 Decoder와 Demultiplexer의 기능적 차이도 확인할 수 있습니다.
9. 응용 실험 (1)의 8-to-1 멀티플렉서 동작 결과

응용 실험 (1)에서는 8-to-1 멀티플렉서의 동작을 확인하였습니다. 실험 결과에 따르면 3개의 선택 신호(S0, S1, S2)에 따라 8개의 입력 신호 중 하나가 출력으로 전달되는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 멀티플렉서의 동작 원리와 선택 신호에 따른 출력 변화를 이해할 수 있습니다. 또한 멀티플렉서의 다양한 응용 분야에 대해서도 생각해볼 수 있습니다.
10. 응용 실험 (2)의 4-to-1 멀티플렉서 동작 결과

응용 실험 (2)에서는 4-to-1 멀티플렉서의 동작을 확인하였습니다. 실험 결과에 따르면 2개의 선택 신호(S0, S1)에 따라 4개의 입력 신호 중 하나가 출력으로 전달되는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 멀티플렉서의 동작 원리와 선택 신호에 따른 출력 변화를 이해할 수 있습니다. 또한 4-to-1 멀티플렉서와 8-to-1 멀티플렉서의 차이점도 확인할 수 있습니다.

주제 연관 토픽을 확인해 보세요!

홍익대 디지털논리실험및설계 4주차 예비보고서 A+

1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이 멀티플렉서는 n개의 입력값을 받고 그 중 하나의 값만 선택하여 출력하는 단자이다. 부호기는 이진수를 사람이 읽을 수 있는 형태의 문자로 해석해주는 단자로, 2^n개의 입력값을 받고 n개의 출력값 중 하나에만 유의미한 숫자를 출력한다. 멀티플렉서는 데이터 선택기 라고도 불리며 선택된 입력값을 그대로 출력하지만,...

2025.05.16 · 공학/기술

주제 연관 리포트도 확인해 보세요!

홍익대 디지털논리실험및설계 4주차 예비보고서 A+ 7페이지

디지털 논리실험 및 설계 4주차 예비보고서1. 실험 준비1.1 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이를 설명하시오.- 멀티플렉서는 n개의 입력값을 받고 그 중 하나의 값만 선택하여 출력하는 단자이다. 부호기는 이진수를 사람이 읽을 수 있는 형태의 문자로 해석해주는 단자로, 2^n개의 입력값을 받고 n개의 출력값 중 하나에만 유의미한 숫자를 출력한다.- 멀티플렉서는 데이터 선택기 라고도 불리며 선택된 입력값을 그대로 출력하지만, 부호기는 입력값을 이진수로 부호화하여 출력한다는 차이가 있다.1.2 4-to-1 Multiplexer ...

2023.09.18· 7페이지