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디지털 논리회로 실험 및 설계 4주차 예비보고서

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최초등록일 2023.01.31 최종저작일 2023.01
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디지털 논리회로 실험 및 설계 4주차 예비보고서
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    목차

    1. 실험 준비
    2. 실험 결과

    본문내용

    1.5 응용 실험 (1)이 8-to-1 멀티플렉서로 동작하는 원리를 자세히 설명하시오.
    S_2, S_1, S_0를 각 bit라고 생각했을 때, S_2가 0이면 3bit의 수가 3이하 이므로 위쪽 4:1Mux에서 I_3,I_2,I_1,I_0 중에서 S_1, S_0에 의해 입력값의 번호가 결정 된 Y1이 2:1Mux에서 I_0로 선택되어 Y가 될 것이고, S_2가 1이면 3bit의 수가 4이상 7이하이므로 아래쪽 4:1Mux에서 I_7,I_6,I_5,I_4 중에서 S_1, S_0에 의해 입력값의 번호가 결정 된 Y2가 2:1Mux에서 I_1로 선택되어 Y가 될 것이다. 그러므로 S_2, S_1, S_0를 통해 8개의 입력값 중 1개의 값을 선택하는
    8-to-1 멀티플렉서를 구현 할 수 있다.

    1.6 응용 실험 (2)가 4-to-1 멀티플렉서로 동작하는 원리를 자세히 설명하시오.
    [그림 4]를 분석해보면 Y=D_0∙¯(S_1 )∙¯(S_0 )+ D_1∙¯(S_1 )∙S_0+ D_2∙S_1∙¯(S_0 )+ D_3∙S_1∙S_0이다.

    참고자료

    · 없음
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    • 1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이
      멀티플렉서와 부호기(encoder)는 모두 디지털 회로에서 중요한 역할을 하지만, 그 기능과 동작 원리에는 차이가 있습니다. 멀티플렉서는 여러 개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로입니다. 반면, 부호기(encoder)는 여러 개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 이를 이진 코드로 변환하는 회로입니다. 멀티플렉서는 주로 데이터 선택에 사용되고, 부호기는 주로 데이터 변환에 사용됩니다. 이러한 차이로 인해 두 회로는 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다.
    • 2. 4-to-1 Multiplexer 74153, 2-to-1 Multiplexer 74157, 1-of-4 Decocder 74139, 3-INPUT AND 게이트 7411의 datasheet
      제시된 IC들의 datasheet를 살펴보면, 각 IC의 기능과 특성, 핀 배치, 동작 원리 등을 자세히 확인할 수 있습니다. 4-to-1 Multiplexer 74153은 4개의 입력 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로이며, 2-to-1 Multiplexer 74157은 2개의 입력 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로입니다. 1-of-4 Decoder 74139는 2개의 입력 신호를 받아 4개의 출력 중 하나를 활성화하는 회로이며, 3-INPUT AND 게이트 7411은 3개의 입력 신호가 모두 '1'일 때만 '1'을 출력하는 논리 게이트입니다. 이러한 datasheet 정보를 바탕으로 각 IC의 특성과 활용 방안을 이해할 수 있습니다.
    • 3. 4-to-1 Multiplexer 74153의 EN
      4-to-1 Multiplexer 74153의 EN(Enable) 핀은 회로의 동작을 제어하는 중요한 역할을 합니다. EN 핀이 '0'일 때는 회로가 비활성화되어 출력이 고impedance 상태가 되며, EN 핀이 '1'일 때는 회로가 활성화되어 선택된 입력 신호가 출력으로 전달됩니다. 따라서 EN 핀을 통해 회로의 동작을 제어할 수 있으며, 이를 활용하여 다양한 응용 회로를 구현할 수 있습니다. 예를 들어, EN 핀을 이용하여 멀티플렉서의 출력을 선택적으로 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다.
    • 4. 1-of-4 Decoder 74139의 Decoder와 Demultiplexer 기능
      1-of-4 Decoder 74139는 2개의 입력 신호를 받아 4개의 출력 중 하나를 활성화하는 디코더 기능을 수행합니다. 이 때, 입력 신호에 따라 특정 출력이 선택되어 '0'으로 활성화됩니다. 한편, 1-of-4 Decoder 74139는 Demultiplexer 기능도 수행할 수 있습니다. Demultiplexer는 하나의 입력 신호를 여러 개의 출력 중 하나로 선택적으로 전달하는 회로입니다. 따라서 1-of-4 Decoder 74139를 Demultiplexer로 활용하면, 하나의 입력 신호를 4개의 출력 중 하나로 선택적으로 전달할 수 있습니다. 이러한 Decoder와 Demultiplexer 기능은 다양한 디지털 회로 설계에 활용될 수 있습니다.
    • 5. 응용 실험 (1)의 8-to-1 멀티플렉서 동작 원리
      응용 실험 (1)에서는 8-to-1 멀티플렉서 회로를 구현하고 있습니다. 8-to-1 멀티플렉서는 8개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로입니다. 이를 위해 3개의 선택 신호(S0, S1, S2)를 사용하여 8개의 입력 중 하나를 선택할 수 있습니다. 선택 신호의 조합에 따라 특정 입력 신호가 출력으로 전달되며, 이를 통해 다양한 데이터 선택 기능을 구현할 수 있습니다. 이러한 8-to-1 멀티플렉서 회로는 디지털 시스템 설계에서 널리 활용되는 핵심 회로 중 하나입니다.
    • 6. 응용 실험 (2)의 4-to-1 멀티플렉서 동작 원리
      응용 실험 (2)에서는 4-to-1 멀티플렉서 회로를 구현하고 있습니다. 4-to-1 멀티플렉서는 4개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로입니다. 이를 위해 2개의 선택 신호(S0, S1)를 사용하여 4개의 입력 중 하나를 선택할 수 있습니다. 선택 신호의 조합에 따라 특정 입력 신호가 출력으로 전달되며, 이를 통해 데이터 선택 기능을 구현할 수 있습니다. 4-to-1 멀티플렉서는 8-to-1 멀티플렉서와 유사한 동작 원리를 가지지만, 입력 신호의 수와 선택 신호의 수가 다릅니다. 이러한 멀티플렉서 회로는 다양한 디지털 시스템에서 중요한 역할을 합니다.
    • 7. 기본실험 (1)의 결과
      기본실험 (1)에서는 논리 게이트 회로를 구현하고 그 동작을 확인하는 실험을 수행했을 것으로 보입니다. 이를 통해 AND, OR, NOT 등의 기본 논리 게이트 회로의 동작 원리와 특성을 이해할 수 있었을 것입니다. 또한 이러한 기본 논리 게이트를 조합하여 복잡한 디지털 회로를 설계하는 방법을 학습할 수 있었을 것으로 생각됩니다. 기본실험 (1)의 결과는 디지털 회로 설계의 기초를 다지는 데 도움이 되었을 것입니다.
    • 8. 기본실험 (2)의 결과
      기본실험 (2)에서는 디코더와 멀티플렉서 회로를 구현하고 그 동작을 확인하는 실험을 수행했을 것으로 보입니다. 디코더와 멀티플렉서는 디지털 회로에서 매우 중요한 역할을 하는 회로 블록입니다. 이번 실험을 통해 디코더와 멀티플렉서의 동작 원리, 입출력 특성, 활용 방안 등을 깊이 있게 이해할 수 있었을 것입니다. 또한 이러한 회로 블록을 활용하여 더 복잡한 디지털 시스템을 설계하는 방법을 학습할 수 있었을 것으로 생각됩니다. 기본실험 (2)의 결과는 디지털 회로 설계 능력을 향상시키는 데 도움이 되었을 것입니다.
    • 9. 응용실험 (1)의 결과
      응용실험 (1)에서는 8-to-1 멀티플렉서 회로를 구현하고 그 동작을 확인하는 실험을 수행했을 것으로 보입니다. 8-to-1 멀티플렉서는 8개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로로, 다양한 디지털 시스템에서 활용될 수 있습니다. 이번 실험을 통해 8-to-1 멀티플렉서의 동작 원리와 특성을 깊이 있게 이해할 수 있었을 것입니다. 또한 멀티플렉서를 활용하여 복잡한 디지털 회로를 설계하는 방법을 학습할 수 있었을 것으로 생각됩니다. 응용실험 (1)의 결과는 디지털 회로 설계 능력을 한 단계 높이는 데 도움이 되었을 것입니다.
    • 10. 응용실험 (2)의 결과
      응용실험 (2)에서는 4-to-1 멀티플렉서 회로를 구현하고 그 동작을 확인하는 실험을 수행했을 것으로 보입니다. 4-to-1 멀티플렉서는 4개의 입력 신호 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 회로로, 다양한 디지털 시스템에서 활용될 수 있습니다. 이번 실험을 통해 4-to-1 멀티플렉서의 동작 원리와 특성을 깊이 있게 이해할 수 있었을 것입니다. 또한 멀티플렉서를 활용하여 복잡한 디지털 회로를 설계하는 방법을 학습할 수 있었을 것으로 생각됩니다. 응용실험 (2)의 결과는 디지털 회로 설계 능력을 한 단계 높이는 데 도움이 되었을 것입니다.
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      이 문서는 디지털 회로 실험에 필요한 다양한 지식과 실험 결과를 체계적으로 정리하고 있어, 관련 수업을 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 보입니다.
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