디지털논리회로 텀프로젝트

소개

비교기, 타이머, 카운터, 세븐세그먼트, 디코더를 이용한 알람 스톱워치 설계 최종 보고서입니다.
전자공학 관련 전공 2학년 텀프로젝트 수준으로 적절할 것 같습니다.
A+ 성적 받은 완성도 높은 보고서입니다.
간단한 디지털 논리 회로이지만, 구성이 탄탄합니다.
알아보기 쉽게 완성된 설계 회로도가 포함되어 있습니다.

목차

1. 프로젝트의 목적 및 필요성
2. 설계 이론
3. 회로 구성
4. 검토 및 고찰
5. 프로젝트 일정
6. 역할 분담
7. 프로젝트 물품 구매 내역
8. 참고 문헌

본문내용

1. 프로젝트의 목적 및 필요성

카운터를 이용한 논리회로 구성이라는 주제에 맞는 회로를 고민해 보았다.
첫 번째로 카운터에 입력 신호를 어떤 것으로 넣을지, 두 번째로 카운터의 출력을 어떻게 응용할지 여부에 대해 토의를 한 끝에, 입력으로는 타이머의 클럭펄스를, 출력은 세븐세그먼트 디코더와 비교기에 응용해 보는 것이 좋겠다는 결론을 내렸다.
입력으로는 다양한 신호를 응용할 수 있다. 하지만 우리는 카운터를 처음 사용해 보기 때문에 센서 등을 이용하는 것 보다 일정 주기의 클럭펄스를 이용하는 것이 보다 안정된 입력을 줄 수 있을 것이라고 판단했기 때문에 타이머의 클럭펄스를 입력신호로 이용하기로 결정했다.
우리는 555발진 타이머를 이용하여 1초의 주기로 HIGH신호와 LOW신호를 반복 출력하는 시스템을 구현하고 그 신호를 7490 카운터의 입력으로 받아서 1초마다 1씩 증가하는 출력 시퀀스를 발생시키고 그 신호를 바탕으로 세븐세그먼트 디코더에 표시되는 숫자를 1씩 증가시키는 회로를 꾸미려고 한다.
이때 비교기를 이용하여, 우리가 측정하고자 하는 시간의 상태를 4비트 스위치에 미리 입력해 두고, 그 값과 같은 값이 카운터 출력으로 나올 때, 비교기에서 출력되는 High 신호를 이용하여 LED에 불이 들어오게 하고 회로의 동작을 멈추도록 한다.
동작을 멈추게 하기 위해 NAND게이트의 한 입력은 Vcc에 고정, 나머지 입력을 비교기의 출력과 연결하여 그 출력을 타이머의 전원과 연결할 것이다. 모든 동작이 끝난 후 카운터에 리셋 스위치를 만들어 회로를 초기화 할 수 있도록 설계할 것이다.

<중략>

이번 실험에서 우리는 555 발진 타이머의 어스테이블 모드를 이용하여 타이머가 1초 주기의 클럭을 발생시키도록 할 것이다.
주기를 1초로 하는 클럭을 발생시키는 방법은 타이머에 연결하는 캐패시터와 저항의 값을 조절하면 된다.
이때 출력되는 클럭은 7490카운터의 2진카운터의 입력펄스가 된다.
이 신호는 전체 시스템의 여러 입출력 관계 중 최초의 신호이며, 우리의 목적인 스톱워치를 정확히 구현하기 위해서는 세심한 컨트롤이 필요하다.

참고자료

· 디지털공학 실험(EXPERIMENTS IN DIGITAL FUNDAMENTALS) 김동민 저 | 그린 | 2003.08.29.
· Digital Design and Computer Architecture
· Harris, David Money, Harris, Sarah L. 저 | MorganKaufmannPub | 2007.01.25.
· Make Technology on Your Time (Vol 07) 메이커 미디어 저 | 한빛미디어 | 2013.12.09.
· Fundamentals of Digital Logic and Microcomputer Design M. Rafiquzzaman 저 | Wiley-Interscience | 2005.07.22.
· www.alldatasheet.com