홍익대 디지털논리실험및설계 6주차 예비보고서 A+

본 내용은 " 홍익대 디지털논리실험및설계 6주차 예비보고서 A+ " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.09.18

문서 내 토픽

• 1. ALU 74181을 이용한 네 자리 이진수 덧셈

  ALU는 산술 논리 연산 장치로, 두 개의 4비트 문자를 입력받고 16가지의 논리 연산과 16가지의 산술 연산을 수행하여 4비트의 출력값을 내보낸다. 네 자리 이진수의 덧셈을 수행하기 위해서는 A plus B를 수행해야하므로 Active Low로 구현하는 경우에는 A0'~A3'과 B0'~B3'에 Active Low로 계산을 수행할 비트를 입력하고 Vcc와 GND를 연결한 후, M은 L(0), S3=H(1), S2=L(0), S1=L(0) 그리고 S0=H(1)를 입력해야 한다. 그리고 출력값은 F3'~F0'에 Active Low로 출력될 것이다.

• 2. ALU 74181을 이용한 네 자리 이진수 비교

  XOR 게이트는 두 개의 입력값이 같으면 0, 다르면 1을 출력하는 게이트이다. 따라서 두 개의 네 자리 이진수를 입력한 후 XOR 논리 연산을 수행하여 출력값이 0000이 나오는지 확인하는 방법을 이용한다. M=H, S3, S2, S1, S0은 순서대로 H, L, L, H이어야 하고, Active LOW 연산이므로 M, S3, S2, S1 S0에 순서대로 H, H, L, L, H를 연결하고 두 개의 네 자리 비트를 입력한 후, 1111이 출력되는지 확인한다.

• 3. 이진수 뺄셈

  2의 보수(2's Complement) 방법을 이용하여 음수를 더하고 자리올림수를 버리는 방식으로 뺼셈을 구현한다. 예를 들면, 9-3 = 9+(-3) 임을 이용하는 것이다. 9는 이진수로 1001이고, 3은 0011인데 2의 보수를 취하면 (0011->1100->1101) 1101이 된다. 즉 1001 plus 1101 = 0110 이다. 이때 덧셈이라면 자리올림수가 발생되었겠지만, 이 경우에는 버린다.

• 4. ALU를 이용한 이진수 뺄셈

  1011 - 0101 을 한 번에 손쉽게 계산하기 위해서 A plus B minus 1 연산을 이용할 수 있다. Active LOW 일 때, M, S3, S2, S1, S0이 차례로 L, L, H, H, L 즉 0, 0, 1, 1, 0이어야한다. A3', A2', A1', A0'에 1011을 뒤집어 0100을 입력하고, B3', B2', B1', B0'에 1010을 입력하면 원하는 결과가 출력될 것이다.

• 5. ALU의 AB minus 1 기능

  AB minus 1의 기능을 동작하기 위해서는 M, Cn, S3, S2, S1, S0에 L, L, L, L, H, L 즉 0, 0. 0, 0, 1, 0을 입력해야한다. A와 B가 Active LOW 이므로 보수를 취한 후 입력해야하고 출력값도 Active LOW로 읽어야한다.

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• 1. ALU 74181을 이용한 네 자리 이진수 덧셈

  ALU 74181은 4비트 산술 논리 장치로, 이를 이용하여 네 자리 이진수 덧셈을 수행할 수 있습니다. 이 장치는 입력 A와 B를 받아 다양한 연산을 수행할 수 있으며, 덧셈 연산을 통해 두 이진수의 합을 계산할 수 있습니다. 이 과정에서 캐리 비트를 고려하여 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. ALU 74181은 디지털 회로 설계에서 중요한 역할을 하며, 이를 활용하여 다양한 연산을 수행할 수 있습니다.

• 2. ALU 74181을 이용한 네 자리 이진수 비교

  ALU 74181은 4비트 산술 논리 장치로, 이를 이용하여 네 자리 이진수 비교를 수행할 수 있습니다. 이 장치는 입력 A와 B를 받아 다양한 연산을 수행할 수 있으며, 비교 연산을 통해 두 이진수의 크기 관계를 판단할 수 있습니다. 이 과정에서 ALU의 다양한 기능을 활용하여 보다 효율적인 비교 연산을 수행할 수 있습니다. ALU 74181은 디지털 회로 설계에서 중요한 역할을 하며, 이를 활용하여 다양한 연산을 수행할 수 있습니다.

• 3. 이진수 뺄셈

  이진수 뺄셈은 디지털 회로 설계에서 중요한 연산 중 하나입니다. 이진수 뺄셈은 보수 연산을 활용하여 수행할 수 있으며, 이를 통해 두 이진수의 차를 계산할 수 있습니다. 이 과정에서 보수 연산을 통해 피감수를 보수화하고, 가산 연산을 통해 차를 계산할 수 있습니다. 이진수 뺄셈은 디지털 회로 설계에서 다양한 응용 분야에 활용될 수 있으며, 이를 통해 보다 효율적인 시스템을 구현할 수 있습니다.

• 4. ALU를 이용한 이진수 뺄셈

  ALU(Arithmetic Logic Unit)는 디지털 회로 설계에서 중요한 역할을 하며, 이를 활용하여 이진수 뺄셈을 수행할 수 있습니다. ALU는 다양한 연산 기능을 제공하며, 이 중 뺄셈 기능을 활용하여 두 이진수의 차를 계산할 수 있습니다. 이 과정에서 ALU의 보수 연산 기능을 활용하여 피감수를 보수화하고, 가산 연산을 통해 차를 계산할 수 있습니다. ALU를 이용한 이진수 뺄셈은 디지털 회로 설계에서 다양한 응용 분야에 활용될 수 있으며, 이를 통해 보다 효율적인 시스템을 구현할 수 있습니다.

• 5. ALU의 AB minus 1 기능

  ALU(Arithmetic Logic Unit)의 AB minus 1 기능은 디지털 회로 설계에서 중요한 역할을 합니다. 이 기능을 통해 입력 A에서 1을 뺀 값을 계산할 수 있습니다. 이는 다양한 응용 분야에서 유용하게 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 메모리 주소 계산, 루프 카운터 등에서 이 기능을 활용할 수 있습니다. ALU의 AB minus 1 기능은 디지털 회로 설계에서 효율적인 연산을 수행하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이를 통해 보다 복잡한 시스템을 구현할 수 있습니다.