시프트 카운터

소개

디지털회로설계실험 17장 시프트카운터 사전보고서입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 사용기기 및 부품
4. 실험과정 및 결과 예측
5. 참고자료

본문내용

1. 실험목적
- 링 카운터의 동작 원리와 특성을 익힌다.
- 존슨 카운터의 동작 원리와 특성을 익힌다.

2. 이론
- 링 카운터(Ring Counters)
: 링카운터는 임의의 시간에 오직 1개의 FF만 1이 되고, 나머지는 모두 클리어 된다. 이 비트신호는 일련의 타이밍 신호의 순차를 발생하기 위해서 1개의 비트가 한 FF에서 다음 FF으로 계속 이동하도록 되어있다. 링 카운터의 기능을 나타내도록 연결된 4비트 자리이동 카운터가 아래 그림과 같다. 이 레지스터의 초기값은 1000으로서 변수 T0를 나타내며, 이 비트신호는 매 펄스마다 오른쪽으로 한 자리씩 이동하여 T3에서는 T0로 되돌아 온다.각 FF은 4개의 펄스를 주기로 하여, 한번 1의 상태가 되며, 4개의 타이밍 신호 중의 하나를 생성한다. 그리고 각각의 츨력은 클럭펄스의 하단 모서리에서 1이 되고,다음 펄스의 하강 모서리가 나타날 때까지 1의 상태를 유지한다.
타이밍 신호는 4개의 서로 다른 상태를 통하여 표시되는 2비트 카운터를 계속 작동시켜 만들 수도 있다. 디코더가 카운터에서 발생되는 4개의 상태를 구분시키고 필요한 타이밍 신호의 순차를 발생시킨다.
타이밍 신호는 클럭펄스에 의하여 인에이블되면 위상이 다른 여러 개의 클럭펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어,T0가 CP와 AND게이트로 연결되면 AND게이트의 출력은 주클럭 펄스 주기의 4분의 1의 주파수를 가진 클럭펄스를 만들어 낸다. 여기에서 만들어 낸 다중-위상 클럭펄스는 서로 다른 주기를 가지고 다른 레지스터를 제어하는데 사용된다.
2ⁿ개의 타이밍 신호를 발생시키기 위해서는 2ⁿ개의 FF으로 구성된 레지스터 또는 n대 2ⁿ디코더와 연결된 n비트 카운터가 필요하다. 예를 들어,16개의 타이밍 신호는 링 카운터의 기능을 갖도록 연결된 16비트 자리이동 카운터나 16개의 FF이 필요하며, 두 번째 경우에는 4개의 FF과 디코더를 구성하기 위한 16개의 AND게이트가 필요하다. 자리 이동 레지스터와 디코더를 조합하여 타이밍 신호를 만들 수도 있다. 이 경우에는 필요한 FF의 수가 링 카운터에서 필요한 FF의 수 보다 적으며, 디코더도 단지 2개의 입력 게이트만 필요로 한다. 이러한 타이밍 신호 발생기를 존슨카운터라 부른다.

참고자료

· 없음