[논리회로실험] 실험8. Counter 결과보고서

문서 내 토픽

1. 비동기식 2단 2진 카운터

실험 1에서는 비동기식 2단 2진 카운터를 설계하였다. 비동기식 카운터는 CLK 값이 첫 번째 플립플롭에만 인가되는 회로이기 때문에 그 다음 플립플롭의 클럭 입력값은 앞 단의 플립플롭의 출력값으로 인가된다. 실험결과 첫 번째 플립플롭은 J=K=1인 상태로 클럭펄스가 들어올 때마다 전 출력 값의 toggle 값이 출력되며 첫 번째 단의 출력이 Falling일 때 두 번째 단의 출력 값이 정해지는 방식이었다. 이 값들을 AND Gate에 넣어 다이오드로 출력을 확인했을 때 A'B', AB', A'B, AB의 순서로 다이오드에 불이 들어왔고 CLK 0~3까지 이론값과 정확하게 일치하게 점등되었다.
2. 동기식 3진 카운터

실험 2에서는 동기식 3진 카운터를 설계하였다. 동기식 카운터는 CLK 값이 각각의 플립플롭 CLK 입력값에 인가되므로 하강 에지에서 A와 B의 값이 동시에 트리거 된다. 또한 3진 카운터이므로 3가지 출력 값이 나오게 된다. 실험 결과 CLK이 인가 될 때마다 그 수가 Counting되며 첫 번째 플립플롭은 J=K=1이 인가되는 상태이고 두 번째 플립플롭은 J=0, K=1가 된다. 이 과정을 AND Gate에 넣어 다이오드로 출력을 확인했을 때 A'B', AB', A'B의 순서로 다이오드에 불이 들어오며 CLK 0~2까지 이론값과 정확하게 일치하였다.
3. BCD 카운터

실험 3에서는 BCD 카운터를 설계하고 이 결과를 7-segment 표시기로 확인해보았다. 실험 3-1에서 7490칩으로 0-9까지의 값을 이진수로 나타내었고 클럭이 인가될 때 마다 1씩 증가하여 0000-1001의 값이 결과값으로 나왔다. 이 때 3-1의 실험 값 A~D를 실험 3-2의 74HC47과 연결하고 해당되는 자리의 수를 FND 507의 핀 번호로 연결하여 출력해줌으로써 실험 3-1의 결과값에 대한 FND 507의 a~g에 디스플레이에 점등이 되어 이진수의 값이 십진수로 표현되었다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 비동기식 2단 2진 카운터

비동기식 2단 2진 카운터는 두 개의 플립플롭으로 구성되어 있으며, 각 플립플롭은 독립적으로 동작합니다. 이 구조는 간단하고 효율적이지만, 동기화 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 입력 신호가 두 플립플롭에 동시에 도달하지 않으면 카운터 출력이 잘못될 수 있습니다. 따라서 이 카운터는 안정성이 낮고 오류 발생 가능성이 높습니다. 하지만 구현이 간단하고 저전력 동작이 가능하다는 장점이 있어 특정 응용 분야에서 유용하게 사용될 수 있습니다.
2. 동기식 3진 카운터

동기식 3진 카운터는 3개의 플립플롭으로 구성되어 있으며, 모든 플립플롭이 동기화되어 동작합니다. 이 구조는 비동기식 카운터에 비해 안정성이 높으며, 오류 발생 가능성이 낮습니다. 또한 동기화된 동작으로 인해 더 정확한 계수가 가능합니다. 하지만 구현이 복잡하고 전력 소모가 높다는 단점이 있습니다. 따라서 정확성과 안정성이 중요한 응용 분야에서 주로 사용됩니다.
3. BCD 카운터

BCD(Binary-Coded Decimal) 카운터는 10진수를 표현하기 위해 4비트 이진수를 사용하는 카운터입니다. 이 구조는 10진수 표현이 필요한 응용 분야에서 유용하게 사용될 수 있습니다. BCD 카운터는 일반적인 이진 카운터에 비해 구현이 복잡하지만, 10진수 표현의 장점으로 인해 디지털 시계, 계량기 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 또한 BCD 코드는 10진수와 이진수 간의 변환이 쉽다는 장점이 있어 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다.

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