논리회로실험 결과 보고서실험. 동기식 카운터 설계▶ 실험 데이터 및 관찰표17-2 J-K플립 플롭의 천이표현재상태다음상태QcQbQaQcQbQa00**************************00100000출력천이입력QnQn+1JnKn000x011x10x111x0QaQcQb010000011011xx10xxQaQcQb0100xx01xx110x101xQaQcQb01000101xx11xx100xJc = QbQa’ Kc = Qb’ Jb = QaQaQcQb0100xx0100111x10xxQaQcQb01001x010x110x100xQaQcQb0100x001x111xx10xxKb = Qc Ja = Qc’Qb’ Ka = Qb회로 설계▶ 실험결과 정리.- 이 실험을 통해 동기식 카운터의 설계 방법을 배웠다. 현재상태에 대한 다음상태의 테이블을 보고 JK플립플롭의 여기표를 사용해 카르노맵으로 간단히 한후 각각의 플립플롭의 입력에 들어가는 논리함수를 알 수 있었다. 그리고 그것을 이용해 직접 카운터를 설계 할 수 있었다.이 번 실험에서는 2진 0-8까지의 순차 회로를 구성하였는데 5와 7은 미사용 상태로 돈캐어 처리를 하였다. 돈캐어 처리를 카르노맵에서 적절하게 이용함으로 회로를 좀더 간단히 할 수 있었다.▶ 실험 후 퀴즈1) A, B 플립플롭을 이용하여 카르노 맵을 완성하고, 이것을 토대로 그림 17-3에 나타낸 순차 카운터의 설게를 완성하시오. 설계한 회로와 그림 16-1의 회로를 비교해 보시오JbKbJaKa2) 이 실험에서 다룬 순차와 역순인 동기식 카운터를 설게하려고한다. 어떻게 해야 하는가?- 현재상태의 000 -> 100 의 순차를 100-> 000 으로 바꾸어 표를 그린후 동기식 카운터 설계 방법에 따라 위 실험에서와 마찬지로 다음상태표, 여기표, 카르노맵, 논리함수구현, 카운터 설계 이렇게 순차적으로 한다.3) 실험 회로에서 상태 2 또는 상태 4가 될 때마다 원 샷을 발생 시키려면 어떻게 해야 하는지 설명하시오.- 원샷이란 단안정 멀티 바이브레이터로 단지 한 개의 안정된 상태만을 가진다. 원샷은 정상 상태에서 안정한 상태로 있다가 트리거링에 의해서 불안정한 상태로 바뀐다 이소자는 한번 트리거링 되면 미리 정해진 시간 동안 불안정한 상태로 있다고 자동적으로 안정한 상태로 되돌아간다 이소자가 불안정한 상태를 유지하는 시간이 출력의 펄수폭을 결정한다.
논리회로실험 결과 보고서실험. 비동기식 카운터▶ 실험 데이터 및 관찰단계 1의 파형상향 카운터인가 하향 카운터인가? 하향단계 2의 파형상향 카운터인가 하향 카운터인가? 하향단계 3의 파형상향 카운터인가 하향 카운터인가? 하향단계 4의 파형상향 카운터인가 하향 카운터인가? 하향단계 5의 파형상향 카운터인가 하향 카운터인가? 하향단계 7의 파형상향 카운터인가 하향 카운터인가? 하향▶ 실험결과 정리.- 이 실험을 통해 비동기식 카운터를 소자를 사용해서 직접 카운터를 해보았다. 카운터의 결과 계수는 다이오드의 불이 온오프 됨에 따라 알 수 있었다. 클리어와 프리셋은 비동기식 카운터를 만들 수 있고 클럭이나 입력보다 우선시 된다. 이를 통해 카운터 모듈러스를 변화 시킬수 있었다. 각각의 타이밍 도를 통하여 상향 카운터인지 하향 카운터인지 측정 할 수 있었다.▶ 실험 후 퀴즈1) 그림 15-2 카운터의 LED는 동시에 켜진다고 가정한다. 인가되는 클럭은 정상적으로 동작한다. 이러한 문제를 발생시킬 수 있는 결함의 원인은 무엇인가?- 비동기식 카운터로써 전파지연시간의 문제로 두 다이오드가 제대로 작동되지 않을 수 있다.2) 그림 15-7에서 출력 QA를 CK B입력으로 연결하는 이유를 설명하시오.- 내부회로를 확인해보면 CP1이 두 번째 JK 플립플롭으로 연결 되있는데 비동기식 카운터를 구성하려면 이 CP1이 QA가 되어야한다.3) 그림 15-7에서 7493A가 7492A로 대체되고 연결은 같은 방법으로 되어 있다고 가정한다 데이터 시트에서 계수 순차를 참고하여 회로의 모듈러스와 계수 순차를 결정하시오.- 7493과 7492의 차이점은 동기식과 비동기식의 차이이다. 7492의 경우 모든 클럭입력에 같은 클럭이 들어가 동기식으로 작동하고 7493의 경우 각 출력으로 나온 값이 클럭에 들어가서 비동기식으로 작동한다
논리회로실험 결과 보고서실험. J.K 플립플롭▶ 실험 데이터 및 관찰단계 1. PRE‘ 과 CLR’의 입력에 대한 출력 관찰PRE‘입력부분에 LOW 입력 했을 때 초록색 불이 들어온다. 이것은 Q’가 LOW라는의미로 SET모드이다.CLR‘입력부분에 LOW 입력 했을 때 빨간색에 불이 들어온다. 이것은 Q가LOW라는 의미로 RESET모드.둘다 LOW이면 불이 꺼진다. Q,Q’에 HIGH가 출력되어 부정상태가 된다.단계 2. J와K 입력의 모든 가능한 네 개의 조합에 대한 출력관찰PRE’, CLR’이 HIGH일때JKLED00그대로01빨강10초록11토글모드단계 3. 그림 13.-3의 회로에 대한 출력관찰노란불이 꺼질때마다 빨간 LED와 초록 LED가 번갈아 가면서 꺼졋다 켜졌다를 반복한다.단계4. 리플 카운터클럭▶ 실험결과 정리.- 이 실험을 통해 비동기식 JK플립플롭에 대해 알게 되었다. PRE’와 CLR’는 J,K,클럭의 입력에 상관없이 출력값을 조절 할 수 있음을 알 수 있었고 PRE’와 CLR’를 HIGH로 두었을 때 동기식 플립플롭이 되었다. 그리고 비동기식 JK플립플롭 2개를 이용해 리플카운터를 만들 수 있었다.▶ 실험 후 퀴즈1) J와 K 입력에 LOW가 동시에 입력되고 PRE’와 CLR이 HIGH인 상태에서 펄스 클럭을 입력하면 JK 플립플롭의 출력은 어떻게 되는가?- 출력은 이전상태 그래도 출력된다.
논리회로실험 결과 보고서실험. 디멀티플렉서를 이용한 조합 논리회로▶ 실험 데이터 및 관찰▶ 실험결과 정리.디 멀티플렉서는 멀티플렉서와 반대로 하나의 출력선으로 들어오는 데이터 정보를 선택하여 각각의 다른 출력으로 보내는 것이다. 이 실험에서는 2개의 선택입력을 받아서 4개의 출력으로 신호등을 구성하는 실험을 해보았다. 먼저 S0, S1이 0일 경우 Y0가 선택되고, S0,S1이 0,1이리 경우에는 Y1이 선택된다. 나머지도 마찬가지이다. 이렇게 선택된 출력에의혀 주도로 신호등과 주변도로 신호등의 다이오드가 켜지는데 신호등 출력이 0일 때 불이 들어오므로 DMUX출력이 0인 값을 찾아 회로를 연결한다. 여기서 DMUX는 LOW출력으로 사용 되었기 때문에 신호등의 회로를 OR게이트 대신 NAND게이트를 사용했고, 다이오드가 LOW액티브 상태이므로 NAND게이트에 버블을 달아서 AND게이트로 사용한다. 결과적으로 Y0가 선택되었을 때 MG,SR이 불이 들어오고, Y1이 선택되었을 때 MY, SR이 불이들어온다. 나머지도 마찬가지이다.이실험을통해 DMUX가 선택입력에의해 출력값을 결정할 수 있고 결정된 출력값을 논리회로로 연결하면 여러 조합회로를 구성 할 수 있음을 알 수 있었다.▶ 실험 후 퀴즈1) Dual 74LS139A와 인버터를 사용하여 8비트 디코더를 설계하시오.- 데이터를 입력받는 곳을 인에블로사용하여 2개의 디먹스로 8비트 디코더를 만들 수 있다. 우선 첫 번째 디먹스의 입력선택 AB가 00~11까지 선택되도록 인에블에 0을 주면 첫 번째 디먹스는 작동하지만 두 번째 디먹스는 첫 번째 인에이블과 인버터로 연결되어 있어 작동하지 않는다. 다음으로 인에블에 1을 넣어주면 두 번째 디먹스만 작동하므로 두 번째 입력선택이 00~11이 되는동안 4개의 출력을 선택 할 수 있게된다. 이렇게 되면 A0B0A1B1 4비트입력을 받는 8비트 디코더를 완성 할 수 있다.2) 그림 10-6의 AND 게이트들을 부NOR 게이트 들로 나타낸 이유는 무엇인가?- 신호등의 빨간불을 예로 들자면 주도로의 빨간불이 들어오는 조건이 디먹스의 데이터 출력이 Y2,Y3일 때 이므로 이 둘중 하나라도 1이면 주도로 빨간 불이 들어오기위해 OR게이트를 사용한다. 하지만 이 디먹스의 경우 출력이 액티브LOW이므로 둘중 하나가 0이면 주도로 빨간색에 불이 들어와야한다 따라서 부OR게이트를 이용하고, 다이오드 또한 액티브 LOW일 때 불이 들어오므로 부NOR 게이트를 연결시켰다. 부OR게이트는 NAND게이트와 등가이고 따라서 부NOR게이트를 AND게이트로 사용한 것이다.
논리회로실험 결과 보고서실험. 멀티플렉서를 이용한 조합 논리회로▶ 실험 데이터 및 관찰A>= B 경우의 2비트 비교기 진리표입력출력데이터연결A1A2B2B1X00001B’0**************************0**************************B’*************0*************▶ 실험 도면▶ 실험결과 정리.멀티플렉서는 여러개의 입력선 중에 하나를 선택하여 단일의 출력선으로 보내는 역할을 한다.그래서 데이터 선택기라고 부르기도한다. 이 실험에서는 2비트 2진수 A, B를 비교하여 A가 B보다 크거나 같으면 1을 출력하는 회로를 구성하는 것이다. 먼저 진리표를 통해 A2A1, B2B1을 선택하여 A2A1이 B2B1보다 크거나 같을 경우 데이터 연결의 D0, D1, D2, D3.....D7에 출력값을 입력해주면 된다. 진리표의 출력을 보면 데이터 연결의 출력값들이 0, 1, B1’으로 구성되어있다. 따라서 간소화를 시켜서 B1’을 데이터 연결시트에 연결하여 출력을 표시해준다. D0일 때 B1과 반대가 되어 데이터값이 B’이 되므로 B’에 연결하고 D1일 때 0이되어 그라운드에 연결하고 나머지도 마찬가지다. 그렇게 연결된 데이터 연결값이 최종 Y에 출력된다. 다이오드는 B가 더 클경우불이들어오고 A가 더크거나 같을 경우 불이 들어오지 않도록 연결되있다. 이 실험을 통해 멀티플렉서가 여러 입력을 받아 하나의 출력을 결정하는 역할을 한다는 것을 실험을 통해 이해할 수 있었다.▶ 실험결과 정리.1) 그림9-4의 회로가 진리표의 상부 절반만을 올바르게 출력하고 하부 절반에 대해서는 출력에 오류가 있다고 가정한다. IC를 교체하였지만 문제가 해결되지 않았다. 이문제의 주된 원인은 무엇인가? 회로의 문제점을 어떤 시험을 통해 찾아낼 수 있는가?