디지털 논리실험 9주차 예비보고서

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1. 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164

8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164의 datasheet를 확인하면, 이 장치의 역할과 입력 값 A와 B의 구분에 대해 설명할 수 있습니다. A와 B의 입력 값은 AND 게이트를 거치므로, B에 0을 넣으면 A의 입력 값과 관계없이 시프트 레지스터에 0이 입력되고, B에 1을 넣으면 A의 입력 값이 시프트 레지스터의 입력 값이 됩니다. 또한 datasheet에서 MR 핀이 active low이므로 LOW 신호를 입력하면 4개의 Flip-flop 출력 값을 모두 0으로 만들 수 있습니다.
2. 존슨 카운터와 링 카운터

존슨 카운터는 CLOCK을 입력할 때마다 출력 값 1이 순차적으로 늘어났다가 줄어드는 장치입니다. 링 카운터는 한 개의 출력 값만 1이고 나머지는 0인 장치로, CLOCK을 입력할 때마다 1이 되는 위치가 일정한 방향으로 순환합니다. 두 카운터는 유사한 형태를 가지지만, 존슨 카운터는 마지막 출력 값의 반대 값을 입력 값으로 사용하고, 링 카운터는 마지막 출력 값을 입력 값으로 사용한다는 점에서 차이가 있습니다.
3. 응용실험 (2)의 초기화 과정

응용실험 (2)에서는 D Flip-flop의 Preset 기능을 이용하여 Q를 HIGH, 나머지 Q~를 LOW로 초기화합니다. Preset 기능은 D Flip-flop의 datasheet에 따르면 PR이 LOW이고 D가 HIGH일 때 출력 값이 Preset되는 기능입니다.
4. 기본실험 (1): 4-bit Serial-in Parallel-out 시프트 레지스터

이 실험에서는 D Flip-flop 4개를 이용하여 4-bit Serial-in Parallel-out 시프트 레지스터를 구현하였습니다. 이전 Flip-flop의 Q 출력 값을 다음 Flip-flop의 D 입력 값으로 연결하여 데이터를 순차적으로 이동시켰습니다. 초기 Q 값을 모두 0으로 가정하고 실험을 진행하였습니다.
5. 기본실험 (2): 8-bit Serial-in Parallel-out 시프트 레지스터

이 실험에서는 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164를 이용하여 8-bit 시프트 레지스터를 구현하였습니다. 입력 값은 A와 B 두 곳이지만, datasheet에 따라 B에 1을 입력하여 A만을 사용하였습니다. 초기 Q 값을 모두 0으로 가정하고 실험을 진행하였습니다.
6. 응용실험 (1): 4-bit 존슨 카운터

이 실험에서는 D Flip-flop 4개를 이용하여 4-bit 존슨 카운터를 구현하였습니다. 존슨 카운터는 마지막 Flip-flop의 출력 값 중 Q~를 첫 번째 Flip-flop의 D 입력 값으로 연결하여, CLOCK을 입력할 때마다 1이 순차적으로 늘어났다가 줄어드는 동작을 수행합니다.
7. 응용실험 (2): 4-bit 링 카운터

이 실험에서는 D Flip-flop 4개를 이용하여 4-bit 링 카운터를 구현하였습니다. 링 카운터는 존슨 카운터와 유사하지만, 마지막 Flip-flop의 Q 출력 값을 첫 번째 Flip-flop의 D 입력 값으로 연결하여 데이터가 순환하도록 하였습니다. 또한 D Flip-flop의 Preset 기능을 이용하여 Q를 HIGH, 나머지 Q~를 LOW로 초기화하였습니다.
8. 응용실험 (3): 8-bit 존슨 카운터

이 실험에서는 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164를 이용하여 8-bit 존슨 카운터를 구현하였습니다. 기본실험 2의 회로와 유사하지만, NOT 게이트를 추가하여 마지막 출력 값의 반대 값을 다시 시프트 레지스터의 입력 값으로 사용하였습니다. 초기 Q 값을 모두 0으로 만들기 위해 MR 핀을 이용하였습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164

The 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164 is a widely used digital logic circuit that allows for the conversion of serial data into parallel data. This device is particularly useful in applications where data needs to be transferred from one location to another, such as in computer systems, communication networks, and various electronic devices. The 74164 shift register can be used to store and manipulate digital data, making it a valuable component in many digital systems. Its ability to shift data in a serial manner and output it in parallel form makes it a versatile and efficient solution for a variety of digital signal processing tasks. Understanding the functionality and applications of the 74164 shift register is crucial for anyone working in the field of digital electronics and computer engineering.
2. Initialization Process of Application Experiment (2)

The initialization process of the application experiment (2) is a crucial step in ensuring the proper functioning of the digital circuit being tested. This process typically involves setting the initial state of the circuit, which may include resetting flip-flops, clearing registers, or initializing counters to a known starting point. The initialization process is important because it ensures that the circuit is in a well-defined state before the experiment begins, which can help to eliminate potential sources of error or unexpected behavior. Understanding the specific initialization requirements of the application experiment (2) is essential for anyone working with digital circuits, as it can help to ensure the reliability and accuracy of the experimental results. By carefully following the initialization procedures, researchers and engineers can gain valuable insights into the behavior and performance of the digital circuits they are studying.
3. Basic Experiment (2): 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register

The 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register is a more advanced version of the 4-bit shift register, providing increased data storage and processing capabilities. This circuit is commonly used in a variety of digital applications, such as data communication, signal processing, and control systems. The basic experiment (2) involving the 8-bit shift register allows students and researchers to explore the functionality and operation of this more complex digital component. By understanding the principles of the 8-bit shift register, individuals can gain valuable insights into the design and implementation of larger and more sophisticated digital circuits. This experiment can also serve as a stepping stone for further exploration of digital logic, including the integration of shift registers with other digital components, such as counters and decoders. The knowledge and skills acquired through this basic experiment can be applied to a wide range of digital electronics and computer engineering projects.
4. Application Experiment (2): 4-bit Ring Counter

The 4-bit Ring Counter is another type of digital counter that generates a repeating sequence of binary patterns, similar to the Johnson Counter. However, the Ring Counter uses a different approach, with a single '1' that circulates through a series of flip-flops. The application experiment (2) involving the 4-bit Ring Counter provides an opportunity for students and researchers to explore the functionality and operation of this type of digital counter. By understanding the principles of the Ring Counter, individuals can gain valuable insights into the design and implementation of digital circuits that require the generation of specific sequences of states. This experiment can also serve as a foundation for further exploration of digital logic, including the integration of Ring Counters with other digital components, such as shift registers and decoders. The knowledge and skills acquired through this application experiment can be applied to a wide range of digital electronics and computer engineering projects, particularly in areas where the precise control and sequencing of digital signals is required.

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