서강대학교 21년도 디지털논리회로실험 8주차 결과레포트 (A+자료) - Shift Register, Multiplier, 4-digit 7-segment display

소개

서강대학교 전자공학과 4점대 학점 공돌이입니다.

A+를 받은 양질의 자료를 올립니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험결과
4. 검토사항
5. 설계과제(토의)
6. 참고자료

본문내용

1. 목적
-Shift registers의 구조와 동작원리를 이해한다.
-Multiplier 설계를 통해 shift register의 활용방법을 익힌다.
-4-digit 4-segment display의 구동원리를 이해하고 활용을 위한 회로를 설계한다.

2. 이론
2-1. Shift registers
shift register는 flip-flop 여러 개를 합쳐 놓은 소자로, clock의 한 주기가 지날때마다 연결되어있는 register의 data가 한 bit씩 이동하는 소자이다. 데이터의 입출력 방식이 serial인지 parallel에 따라 4가지 분류가 가능하다.

왼쪽부터 serial-in,serial-out ; serial-in,parallel-out ; parallel-in, serial-out
serial-in,parallel-out register는 직렬신호를 병렬로 변환하고, parallel-in,serial-out register는 병렬 신호를 직렬로 변환하는 역할을 수행한다.

이 때 parallel in, parallel out register만으로 4가지 입력방식을 모두 사용할 수 있다.

SERIN은 매 clock마다 새롭게 들어오는 입력의 상태를 지정한다. Load/shift는 2-input MUX의 selector 역할을 하게 되는데, serial input을 입력할지, parallel input을 load할 지 결정할 수 있다. 이 때 serial 입력은 shift register의 수만큼 clock이 지나면, serial-out으로 나오게 된다. 따라서 serial out만 뽑아낼려면 N번째 Q를 사용하면 된다. register는 data를 N clock만큼 delay시키는 역할도 하게 된다.

2-2. 74x194

74x194는 양방향으로 직렬 입출력과 병렬 입출력이 가능한 register이다. S1과 S0에 따라 register의 동작이 달라지게 된다.

참고자료

· Stephen Brown and Zvonko Vranesic. 2009. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design. 3rd ed. McGraw Hill
· https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/SCC2691.pdf , SCC2691
· https://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx14_7/spartan6_scm.pdf , ISE 소자들
· http://realsys.co.kr/lecture/avr_edu/3%EB%B6%801_4.%20%EB%B9%84%EB%8F%99%EA%B8%B0%20%ED%86%B5%EC%8B%A0.pdf , 비동기 통신 UART
· http://www.sycelectronica.com.ar/semiconductores/74LS194.pdf , 74LS194