디지털회로 [ 래치, 플립플롭, 쉬프트 레지스터 _ 사전 ]

소개

◉ 실험목적
각종 래치와 플립플롭, 쉬프트 레지스터의 동작 원리를 이해하고 기본 소자를 이용하거나 플립플롭 TTL을 이용하여 회로를 구성해보고 동작을 확인한다.


래치, 플립플롭, 쉬프트 레지스터에 대한 진리표, 회로도, 동작확인에 관한 이론.

pspice를 통한 시뮬레이션, 회로도, 그래프 포함

목차

6. 래치, 플립플롭, 쉬프트 레지스터

-실험목적

-이론
1. 래 치
SR 래치
2. 플립플롭
SR 플립플롭, D 플립플롭, JK 플립플롭, T 플립플롭
3. 쉬프트 레지스터

-실험방법

-실험 Simulation
SR 래치 동작 실험
SR 플립플롭 동작 실험
7474 D 플립플롭 동작 실험
D 플립플롭을 이용한 4 비트 쉬프트 레지스터

본문내용

3. 쉬프트 레지스터
2진 정보를 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 이동 시킬 수 있는 레지스터를 쉬프트 레지스터라 한다. 쉬프트 레지스터의 구조는 하나의 플립플롭의 출력이 다음 플립플롭의 입력에 종속연결된 형태로 되어 있다. 모든 플립플롭은 동일한 클럭 펄스로 동작하는데, 이것은 한 단계에서 다음 단계로 이동을 일으키는 역할을 한다.
아래는 가장 간단한 쉬프트 레지스터로 오직 플립플롭만을 사용한 것이다.
각 클럭펄스는 레지스터의 내용을 오른쪽으로 1비트만큼 이동한다. 직렬입력 SI는 이동하는 동안에 왼쪽 끝의 플립플롭으로 들어가는 값을 결정한다. 또 직렬출력 SO는 펄스가 가해지기 전에 오른쪽 끝의 플립플롭의 출력으로부터 얻어진다.

실험방법
NAND 게이트를 이용해 SR 래치를 위 이론에 나온 회로대로 구성하여 실험하고, 이 회로에 AND 게이트를 추가해 Enable 입력을 추가하여 동작을 확인해본다.
다음 실험은 7474 IC를 이용해 D 플립플롭의 동작을 확인하고, 플립플롭 4개를 이용하여 4비트 쉬프트 레지스터를 구성해본다.

실험 Simulation
1. SR 래치 동작 실험
NAND 게이트를 이용하여 SR 래치를 구성 하였다. 입력은 아래 표와 같이 10, 00, 01, 00, 11로 주었고 그 결과는 아래 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프에서 확인 할 수 있다.
 위 표에서도 확인 할 수 있지만 SR 입력이 11일때는 Q와 NQ(Q`)이 유지되는 것을 볼 수 있고 SR=00 (0.8us~1us)일때는 Q=1, Q`=1 로 정의될 수 없는 상태가 된다.

2. SR 플립플롭 동작 실험
 NAND 게이트를 이용해서 SR래치의 Enable입력부분에 클럭을 넣어 회로를 구성하였다. 클럭이 상승에지일때 동작하고, S와 R이 10이면 출력 Q=1이 되고, 입력이 00이면 출력은 유지된다. 또 입력이 SR이 11이면 출력은 결정되지 않는 상태이므로 진동하는 상태가 되어 위 그래프와 같다.

참고자료

· 없음