래치, 플립플롭, 시프트 레지스터

소개글

각종 래치, 플립플롭, 시프트 레지스터의 동작원리를 이해한다

목차

목적
실험방법
실험장비 및 재료
이론

본문내용

NOR 게이트 2개를 사용해 구성된 래치 회로로서, 입력 S, R과 출력 Q, Q`를 가지고 있다. 그림 타이밍도는 입력 S와 R의 변화에 따른 출력 Q와 Q` 값의 변화 관계를 시간축상에 나타낸 타이밍도(timing diagram)이다. 회로의 동작을 분석하기 위해 먼저 래치 회로는 초기(시간 t0)에 입력 SR=00, 출력 QQ`=01 값을 가지고 있으며, NOR 게이트의 전달지연시간은 Δt 라고 가정하자. 만일 t1 시간에 S를 0에서 1로 변화시키면 Δt 시간 후에 Q`는 1에서 0으로 변하고, 이 변한 값은 위쪽 NOR 게이트에 영향을 미치게 되어 다시 또 Δt 시간 후에 Q가 1로 변하게 된다. 이때 1로 변한 Q 값은 아래쪽 NOR 게이트의 입력으로 다시 인가되긴 하지만 이미 아래쪽 NOR 게이트의 한쪽 입력 S에 1이 인가되고 있기 때문에 아래쪽 NOR 게이트의 출력 Q`의 값은 더 이상 바뀌지 않고 0으로 남아있게 되어 이 상태로 회로가 안정(SR=10, QQ`=10)된다. 이와 같은 상황에서 다시 t2 시간에 S를 1에서 0으로 바꾸어도 아래쪽 NOR 게이트의 출력 Q`는 Q=1 값에 의해 0이 됨으로 출력 Q`는 변하지 않으며, 따라서 SR=00 QQ`=10 인 상태가 된다. t3 시간에 입력 R의 값을 0에서 1로 변화 시켜보면 R=1이 되면 Δt 시간 후에 Q는 1에서 0으로 되고, 다시 Δt 시간 후에 Q`가 0에서 1로 바뀌게 된다. 1로 바뀐 Q` 값은 위쪽 NOR 게이트의 입력으로 전달되긴 하지만 이미 R=1이 입력되고 있기 때문에 Q 값은 1로 바뀐 Q` 값에 의한 영향을 받지 않게 되고, 따라서 전체적으로 (SR=01 QQ`=01) 상태로 안정된다. 이와 같은 상태에서 t4 시간에 다시 R을 0으로 바꾸어도 Q`=1 임으로 위쪽 NOR 게이트의 출력 Q의 값은 바뀌지 않게 되어 (SR=00 QQ`=01) 이 된다.
결국 래치회로의 입력 SR에 00, 01, 10을 각각 인가하면 출력 QQ` 값은 어떻게 변화되는가?

참고 자료

없음