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고려대학교 디지털시스템실험 A+ 4주차 결과보고서2025.05.101. 4 bit Adder/Subtractor 구현 및 FPGA 동작 검증 이번 실험에서는 4 bit Adder/Subtractor 회로를 구현하고 FPGA에서 동작을 검증하였습니다. Half-Adder와 Full-Adder 회로를 기반으로 4-bit Ripple Carry Adder와 4-bit Adder/Subtractor 모듈을 구현하였습니다. 다양한 입력 조건에 대해 Cout과 Sum 신호를 확인하여 회로가 정상적으로 동작함을 확인하였습니다. 2. 4 bit*4bit Multiplier 구현 및 FPGA 동작 검증 또한 4 ...2025.05.10
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논리회로설계실험 8주차 register 설계2025.05.151. 8-bit register 이번 실습에서는 8-bit register와 8-bit shift register를 structural modeling으로 구현하였습니다. 8-bit register는 입력 신호 IN[7:0]을 클럭 엣지에서 출력 신호 OUT[7:0]으로 그대로 전달하는 기능을 합니다. 또한 리셋 신호 RST가 1일 때 출력을 0으로 초기화합니다. 실험 결과 behavioral modeling과 structural modeling의 출력이 일치하여 8-bit register가 정상적으로 작동함을 확인하였습니다. 2....2025.05.15
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK122025.05.091. 32-bit ALU 설계 이번 실습에서는 32비트 ALU(Arithmetic Logic Unit)를 설계하고 구현하였습니다. 하위 모듈인 Full Adder, ALU_1, ALU_2를 구현한 후 이를 활용하여 32비트 ALU Top Module과 Pipeline Top Module을 구현하였습니다. 다양한 ALU 연산(AND, OR, ADD, SUB, SET ON LESS THAN)을 수행하고 그 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였습니다. 또한 Synthesis 후 Schematic을 분석하여 Critical Path Delay...2025.05.09
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논리회로설계실험 2주차 XNOR gate 설계2025.05.151. XNOR Gate 이번 실험의 목적은 Truth table과 Boolean expression으로 나타내고 Verilog 코드를 구현하는 3가지 방식인 Behavioral modeling, Gate-level modeling, Dataflow modeling을 이용하여 XNOR gate를 구현하는 것이다. XNOR gate는 A와 B가 서로 같은 값일 때 TRUE, 즉 1을 Output으로 출력한다. Boolean expression으로는 A⊙B = AB + A'B'로 나타낼 수 있다. 3가지 모델링 방식으로 XNOR gate...2025.05.15
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BCD code, 세븐 세그먼트에 대한 이론 및 회로2025.05.101. BCD code BCD는 Binary Coded Decimal의 약자로서 이진코드의 십진화를 의미한다. 일반적으로 BCD 코드란 8421코드를 의미하며 각 비트의 자리값은 MSB에서부터 8,4,2,1로 되기 때문에 가중코드라고 한다. BCD코드에서는 10진수의 한자리 수인 0~9까지만을 숫자로 표현하고 그 이상의 숫자에서 대해서는 don't care한다. BCD코드의 덧셈을 하려면 ①2진수의 덧셈의 규칙에 따라 두 수를 더하고 ②연산결과 4비트의 값이 9거나 9보다 작으면 그대로 결과값으로 사용하고 ③ 연산결과 4비트의 값이 ...2025.05.10
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논리회로설계실험 6주차 D Latch 설계2025.05.151. D Latch 이번 실습의 목표는 D Latch를 Behavioral modeling, Dataflow modeling, Gate-level modeling, 그리고 Structural modeling으로 구현하는 것입니다. D Latch의 기본적인 구조와 작동 방식을 이해하고, 이를 바탕으로 다양한 모델링 방법을 통해 D Latch를 구현하였습니다. 이를 통해 논리회로 설계에 대한 이해도를 높일 수 있었습니다. 2. Schematic 설계 D Latch의 schematic을 두 가지 방법으로 그려보았습니다. 첫 번째는 log...2025.05.15
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논리회로설계실험 7주차 Flip flop 설계2025.05.151. JK Flip Flop 이번 실험에서는 Behavioral modeling과 Structural modeling 방법으로 JK flip flop을 구현하였습니다. JK flip flop은 SR flip flop과 유사하지만, 입력이 (1, 1)인 경우 출력 Q와 Q_BAR가 서로 토글되는 특징이 있습니다. 코드 구현 시 이 부분을 반영하였고, Modelsim 시뮬레이션을 통해 정상 작동을 확인하였습니다. 2. T Flip Flop T flip flop은 입력 T가 1일 때 출력이 토글되고, T가 0일 때 이전 출력을 유지하는 ...2025.05.15
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK72025.05.091. DFF with synchronous reset and enable 이번 실습에서는 DFF with synchronous reset and enable를 구현하였습니다. 실습 강의노트에 주어진 코드를 입력했지만, 결과 파형을 분석할 때 Q와 QBAR의 값이 반전되지 않는 결과가 생겼습니다. 이는 변수명을 잘못 입력해 생긴 결과였지만, 강의노트에 있는 모듈 코드에서 posedge clk과 'negedge reset'을 추가한 것이 asynchrous 일 때 쓰는 것처럼 보였습니다. 또한 D-FF의 동작원리에 대해서도 다시 한 번...2025.05.09
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논리회로설계실험 10주차 up down counter설계2025.05.151. Moore machine Moore machine의 가장 큰 특징은 output이 current state에 의해서만 결정된다는 것이다. 이러한 특징을 이용하여 3-bit up-down counter를 Moore machine-style diagram으로 그려보았다. 오른쪽의 diagram과 같이 current state에 의해서만 output이 결정되는 Moore machine-style diagram이 그려진다. Input으로 reset, mode가 필요하며, output으로는 next_state가 필요하다. S0부터 S7...2025.05.15
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK82025.05.091. 16x8bit Register file 이번 과제에서는 16x8bit Register file을 구현했습니다. 이 구조는 4bit의 address, 8bit의 data 크기, 16개의 저장공간을 가지고 있습니다. wr_enable이 활성화되면 clk 신호에 맞춰 din 값이 wr_addr에 입력되어 저장됩니다. 이를 통해 데이터가 저장되는 과정을 이해할 수 있었습니다. 2. Shift Register Shift Register 모듈을 구현하면서 clk이 positive edge일 때 qout이 shift되는 과정을 통해 동작 ...2025.05.09
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