실험 내용 - 1두 탱크의 센서를 각각 A, B(Input)로 설정하고 녹색 LED를 X(Output)으로 설정하였습니다. A, B가 25% 이상을 감지하면 High(1)를 출력하고, 25% 이하를 감지하면 Low(0)를 출력합니다. 두 탱크의 센서가 모두 25% 이상을 감지해야 녹색 LED가 on(Output X가 High, 1)되므로 X는 A, B의 AND Gate 출력이라고 할 수 있습니다. 해당 기능에 맞는 진리표는 다음과 같습니다.A(센서 1)B(센서 2)X(녹색 LED)000010100111진리표를 논리회로로 도식화하여 NAND Gate로만 표현하면 다음과 같습니다.이제 Tinkercad를 통하여 이 회로도를 구성해보겠습니다.A = 0, B = 0일 때, X는 0입니다.왼쪽 스위치가 탱크1의 센서1, 오른쪽 스위치가 탱크2의 센서2의 역할을 각각 하고, 녹색 LED가 Output입니다.A = 0, B = 1일 때, X는 0입니다.A = 1, B = 0일 때, X는 0입니다.A = 1, B = 1일 때, X는 1입니다.결론 ) 두 탱크가 모두 25% 이상 채워 졌을 때는 두 탱크의 센서가 모두 high(1)의 값을 출력하고, 이 경우에만 녹색 LED가 ON되므로, 녹색 LED는 두 센서의 AND Gate의 Output입니다. 이는 ④에서의 회로를 보면 더욱 확실히 알 수 있습니다.실험 내용 - 2기어1, 기어2, 기어3 각각에 부착되어 있는 센서를 각각 센서1, 센서2, 센서3(Input A, B, C)이라고 하겠습니다. 착륙기어가 펴졌을 때 센서는 Low(0)의 값을 출력하고, 펴지지 않았을 때는 High(1)의 값을 출력합니다. 세 개의 기어가 모두 펴져야(Low, 0) 녹색 LED(output, X)가 on이 됩니다. 이를 진리표로 나타내면 다음과 같습니다.ABCX*************1*************01110X = A’B’C’ = (A+B+C)’ 이므로 X는 A, B, C 3-Input NOR Gate의 출력입니다. 이를 토대로 Ti 1일 때, X는 0입니다.결론 ) 3개의 기어가 모두 펴져서 3개의 센서의 출력이 모두 Low(0)으로 나와야 녹색 LED가 On됩니다. 이는 ①의 회로에서 확인할 수 있습니다.실험 내용 - 3실험 내용 2에서의 센서 3개의 출력과 녹색 LED를 그대로 3개의 Input, 1개의 Output으로 하겠습니다. 센서 3개는 기어가 하나라도 접히지 않았을 경우(Low, 0)에만 녹색 LED를 On시켜야 합니다. 기어가 하나라도 접히지 않았을 경우는 기어가 한 개라도 펴져 있을 경우(Low, 0)와 같습니다. 기어가 펴져 있을 때 센서는 Low(0)을 출력하고, 접혀 있을 때 High(1)를 출력합니다. 따라서 센서 3개중 하나라도 출력 값이 Low(0)값을 가진다면 LED는 on이 될 것입니다. LED는 Low(0)일 때 on입니다. 따라서 마지막에 인버터로 값을 바꿔주어야 합니다. 결론적으로, 이 회로는 AND Gate와 Inverter가 필요합니다. 이를 진리표로 작성하겠습니다.ABCX’X0**************************1011100111110진리표를 보면 X’는 A, B, C 3-Input AND Gate의 출력임을 알 수 있습니다. X는 X’의 인버터의 출력 값입니다. 이를 토대로 Tinkercad를 통해 회로도를 구성하겠습니다.A = 0, B = 0, C = 0일 때, X는 1입니다.왼쪽 스위치부터 오른쪽으로 차례대로 센서1, 센서2, 센서3의 출력에 해당하고, 녹색 LED는 Output입니다.A = 0, B = 0, C = 1일 때, X는 1입니다.A = 0, B = 1, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 0, B = 1, C = 1일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 0, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 0, C = 1일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 1, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 1, C = 1일 때, X는 0입니다.결론 ) 세 개의 기어 중 하나라도 접히지 않았을 경험 내용 - 4버저(buzzer)의 작동 여부를 Output(X)으로 설정하고, 전조등(H)의 켜짐 여부, 운전석 문(D)의 개폐 여부, 시동 장치에 키(K)의 결합 여부를 Input(각각 A, B, C)으로 설정하겠습니다. 버저가 작동하면 High(1), 작동하지 않으면 Low(0), 전조등이 켜지면 High(1), 꺼지면 Low(0), 운전석 문이 열려 있다면 High(1), 닫혀 있다면 Low(0), 시동장치에 키가 꽂혀 있다면 High(1), 꽂혀 있지 않다면 Low(0)으로 하겠습니다. 해당 논리에 대한 진리표는 다음과 같습니다.A(H)B(D)C(K)X(buzzer)*************1*************11111자동차 경고 버저의 논리식은 다음과 같습니다. X = A∙B+C∙B = (A+C)∙B (buzzer = H∙D+K∙D = (H+K)∙B ) 여기서 X = A∙B+C∙B 이 식은 AND게이트 2개, OR게이트 1개로 이루어진 회로이고, X = (A+C)∙B 이 식은 AND게이트 1개, OR게이트 1개로 이루어져 있습니다. 먼저 전자의 회로부터 Tinkercad로 설계하겠습니다.X = A∙B+C∙B (AND게이트 2개, OR 게이트 1개)A = 0, B = 0, C = 0일 때, X는 0입니다.왼쪽 스위치부터 차례대로 Input A(전조등, H), B(운전석 문, D), C(키, K)이며, LED는 Output X(버저, buzzer)입니다.A = 0, B = 0, C = 1일 때, X는 0입니다.A = 0, B = 1, C = 0일 때, X는 0입니다.A = 0, B = 1, C = 1일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 0, C = 0일 때, X는 0입니다.A = 1, B = 0, C = 1일 때, X는 0입니다.A = 1, B = 1, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 1, C = 1일 때, X는 1입니다.X = (A+C)∙B (AND게이트 1개, OR게이트 1개)A = 0, B = 0, C = 0일 때, Xad로 구현하여 Input A, B, C에 따른 Output X의 출력을 확인해보겠습니다.A = 0, B = 0, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 0, B = 0, C = 1일 때, X는 0입니다.A = 0, B = 1, C = 0일 때, X는 0입니다.A = 0, B = 1, C = 1일 때, X는 0입니다.A = 1, B = 0, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 0, C = 1일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 1, C = 0일 때, X는 1입니다.A = 1, B = 1, C = 1일 때, X는 1입니다.이 결과를 토대로 진리표를 작성하겠습니다.ABCX**************************011111카르노 맵을 이용하여 출력 X의 논리식을 간략화하여 나타내어라.출력 X의 카르노 맵을 작성하여 논리식을 간략화하면 다음과 같습니다.간략화한 논리식을 논리회로로 설계하여라. 여기서 입력변수는 A, B, C이고, 간략화된 논리식의 출력을 Y라고 한다.Y = A+B’∙C’ 이고, 이는 B’과 C’의 AND Gate 한 개, A와 B’∙C’의 출력을 입력으로 갖는 OR Gate 한 개가 필요합니다. 하지만 회로를 구현할 때, 입력변수가 A, B, C이므로 B’과 C’을 만들기 위해서 B와 C를 Inverter를 통하여 AND Gate의 입력에 넣도록 하겠습니다.7404, 7408, 7432 IC 핀 배치도를 참조하여 간략화된 논리회로를 구성한다. 입력 A, B, C의 상태를 진리표와 같이 변화시키면서 출력 상태를 표의 Y에 기록하여라.Tinkercad를 통하여 (b)에서 결론지었던 회로를 구현하겠습니다.A = 0, B = 0, C = 0일 때, Y는 1입니다.왼쪽스위치부터 차례대로 Input A, B, C이며 LED는 Output Y입니다.A = 0, B = 0, C = 1일 때, Y는 0입니다.A = 0, B = 1, C = 0일 때, Y는 0입니다.A = 0, B = 1, C = 1일 때, Y는 0입니다.A = 1, B =**************************실험 내용 – 6이 식은 해밍코드를 생성하는데 있어 꼭 필요한 식입니다. 여기서 r은 해밍코드를 만들기 위해 필요한 redundancy bit수이며, d는 원데이터의 bit수입니다. 원데이터(101)의 비트수는 3이므로 해밍코드를 만들기 위해 필요한 패리티 비트(redundancy bit)의 수는 에서 r의 최솟값을 찾으면 3이 됩니다. 따라서 해밍코드를 만들기 위해 세 자리의 패리티 비트가 필요하며, 이들을 각각 P₁, P₂, P₃라고 하고, 원데이터를 LSB부터 차례대로 D₃, D5, D6이라고 하겠습니다. 이를 표로 나타내보겠습니다.비트 위치1(LSB)23456(MSB)기호P1P2D3P4D5D6원데이터(1) = 1(2) = 01(3) = 101위 표에서 (1), (2), (3)의 값을 찾아보겠습니다. 먼저, 해밍코드는 짝수 패리티를 사용합니다. 여기서 P1은 D3(1), D5(0)에 대하여 짝수 패리티를 발생시켜야 하므로 1이 됩니다.P2는 D3(1), D6(1)에 대하여 짝수 패리티를 발생시켜야 하므로 0이 됩니다.P3은 D5(0), D6(1)에 대하여 짝수 패리티를 발생시켜야 하므로 1이 됩니다.따라서, 해밍코드는 비트위치6이 MSB라고 한다면 101101이 됩니다.이번에는 이 해밍코드의 패리티 비트 발생기를 Tinkcad를 통해 회로를 구성해보겠습니다.각각 P1 = D3 XOR D5 / P2 = D3 XOR D6 / P4 = D5 XOR D6 입니다.D3 = 0, D5 = 0, D6 = 0일 때, P1 = 0, P2 = 0, P4 = 0 입니다.왼쪽스위치부터 차례대로 Input D3, D5, D6이고, 왼쪽 LED부터 Output P1, P2, P4 입니다.D3 = 0, D5 = 0, D6 = 1일 때, P1 = 0, P2 = 1, P4 = 1 입니다.D3 = 0, D5 = 1, D6 = 0일 때, P1 = 1, P2 = 0, P4 = 1 입니다.D3 = 0, D5 = 1, D6 = 1일 때, P1 = 1000
