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디지털공학 동기식카운터

◎ 실험의 목표0. 동기식 카운터의 동작 원리를 익힌다.1. 동기식 Modulus N카운터의 동작 원리를 이해하고 동작 특성을 익힌다.2. 가산 카운터와 감산 카운터의 차이점을 이해한다.◎ 사용기기1. 디지털 실험장치2. 함수 발생기3. Power supply4. IC ( 7476 2개, 7408 1개 , 7411 1개 )◎ 관련 이론비동기식 카운터는 전단의 출력에 의하여 트리거되는 데 반해 동기식 카운터는 모든 플립 플롭들이 같은 클록 펄스에 의해 동시에 트리거된다는 점에 있어서 다르다. 따라서 동기식 카운터는 비동기식 카운터에 비해 입력신호의 전달지연시간이 훨씬 짧아 진다. 예를 들어 TTL 플립 플롭의 경우 대체적으로 한 개의 플립 플롭이 갖는 지연시간이 25[ns]정도 이므로 4개의 플립 플롭을 종속접속하여 16진 카운터를 구성할 경우 클록 펄스와 최종단의 출력사이에는 100[ns](4x25[ns]) 정도의 전송지연시간이 발생하게 된다. 이러한 전송지연은 사용할 수 있는 최대 클록 주파수를 제한하게 되며 한 상태와 다음 상태 사이에 잠정적으로 중간상태가 존재할 수 있어 논리상의 오차를 발생하게 한다는 점에서 비동기식 카운터가 동기식에 비하여 불리하다. 이러한 점에서 동기식 카운터의 이점이 있는가 하면 구조상으로 회로가 복잡하다는 점에도 비동기식 보다 불리하다.◎ 실험 회로도동기식 Count-Up카운터 회로 설계동기식 Count-Down 카운터 회로동기식 Modulus 5 카운터 회로◎ 실험 결과클럭펄스인가수Count-Up카운터 회로Count-Down 카운터DCBADCBACLR/PR*************1*************00***************************************000*************1******************************************************************************011110동기식 Up-Down 카운터 출력클럭 펄스 인가 수CBA클리어(CLR)*************1141005000동기식 Modulus 5 카운터 출력동기식 Count-Up 카운터 파형동기식 Count-Down 카운터 파형동기식 Mod 5 카운터 파형◎ 고찰비동기식 카운터는 전단의 출력에 의하여 트리거되는 데 반해 이번에 실험한 동기식 카운터는 모든 플립 플롭들이 같은 클록 펄스에 의해 동시에 트리거 된다는 점에 있어서 다르다. 따라서 동기식 카운터는 비동기식 카운터에 비해 입력신호의 전달지연시간이 훨씬 짧아 진다. 예를 들어 TTL 플립 플롭의 경우 대체적으로 한 개의 플립 플롭이 갖는 지연시간이 25[ns]정도 이므로 4개의 플립 플롭을 종속 접속하여 16진 카운터를 구성할 경우 클록 펄스와 최종단의 출력사이에는 100[ns](4x25[ns]) 정도의 전송지연시간이 발생하게 된다. 이러한 전송지연은 사용할 수 있는 최대 클록 주파수를 제한하게 되며 한 상태와 다음 상태 사이에 잠정적으로 중간상태가 존재할 수 있어 논리상의 오차를 발생하게 한다는 점에서 비동기식 카운터가 동기식에 비하여 불리하다. 이러한 점에서 동기식 카운터의 이점이 있는가 하면 구조상으로 회로가 복잡하다는 점에도 비동기식 보다 불리하다.

공학/기술| 2012.04.07| 6페이지| 1,000원| 조회(456)

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디지털공학 시프트 카운터

◎ 실험의 목표0. 링 카운터의 동작 원리와 특성을 익힌다.1. 존슨 카운터의 동작 원리와 특성을 익힌다.◎ 사용기기1. 디지털 실험장치2. 함수 발생기3. Power supply4. IC ( 7476 2개 )◎ 관련 이론링 카운터는 시프트 레지스터를 응용한 가장 간단한 카운터로서 직렬입력, 병렬 출력 시프트 레지스터의 최종 출력을 다시 입력에 귀환시킨 일종의 순환 시프트 레지스터이다. 링 카운터는 항상 첫 번째 플립 플롭의 출력를 1로, 나머지 플립 플롭은 모두 0이 되게 preset 과 Reset를 걸어 준다. 그렇게 함으로써 클록 펄스() 인가 수 에 따라,,에 논리 1이 시프트(shift)된다.일반적으로 N 개의 플립 플롭으로 구성된 링 카운터는 N가지의 출력상태가 나오며 84212진카운터가가지 임에 반해 링 카운터는 극히 비효율적이나 복호기가 별도로 필요하지 않다는 장점을 갖고 있다.존슨 카운터는 일명 트위스트 링 카운터 , 워킹 링 카운터 , 또는 스위치 테일 카운터 라고도 한다. 존슨카운터가 링 카운터와 다른 점은 첫 번째 단의 입력 동작표와 같이 8가지의 출력 상태가 됨을 알 수 있다.◎ 실험 회로도링 카운터 실험 회로존슨 카운터 실험 회로◎ 실험 결과인가수0***************************************81000링 카운터 출력 상태링 카운터 출력 파형인가수CLR00*************0***************************************110111121111존슨 카운터 출력 상태존슨 카운터 출력 파형◎ 고찰링 카운터는 항상 첫 번째 플립 플롭의 출력를 1로, 나머지 플립 플롭은 모두 0이 되게 preset 과 Reset를 걸어 준다. 그렇게 함으로써 클록 펄스() 인가 수 에 따라,,에 논리 1이 시프트(shift)된다. 이렇게 됨에 따라 5번째 클럭 펄스에 대해서는 다시 처음 상태로 되돌아가서,,,가 1000으로 되므로 링 카운터는 4까지 셀 수 있는 카운터이다.존슨 카운터가 링 카운터와 다른 점은 첫 번째 단의 입력 J와 K 를 각 각 네 번째 단의 Q' , Q 로 바꾸어 취했다는 점이다. 따라서 링 카운터와는 달리 8가지의 출력상태가 됨을 알 수 있다. 존슨 카운터가 구조면에서 링 카운터와 유사하지만 출력 주파수는 링 카운터의 1/2이다.

공학/기술| 2012.04.07| 6페이지| 1,000원| 조회(438)

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디지털공학 카운터설계

◎ 실험의 목표0. 카운터를 설계하고 동작 원리를 익힌다.1. 설계한 카운터의 동작 특성을 익힌다.◎ 사용기기1. IC ( 7476 2개 , 7408 1개 )◎ 관련 이론순차회로는 조합논리 부분의 입력들 뿐만 아니라 메모리 부분에 저장된 정보가 회로의 적절한 동작을 위해서 필요하다. 임의의 주어진 시간에 메모리는 현재상태라 불리는 상태값을 가지고 있다. 클럭 펄스가 인가되면 여기선의 조건에 따라 결정되는 다음상태의 상태로 바뀐다. 상태가 결정 되는 것과 같이 클럭 펄스가 인가되면 다음상태로 바뀐다. 메모리의 현재상태는 상태변수로 표현되며, 이들 상태변수와 입력이 시스템의 출력을 결정한다. 모든 순차회로가 입력 변수 및 출력변수를 갖는 것은 아니지만. 모든 순차회로는 여기변수와 상태변수를 갖는다. 카운터는 클럭 순차회로의 특별한 경우이다.◎ 실험 순서1) 6진 카운터 < 0 - 2 - 3 - 5 - 6 - 7 > 카운터 설계1. 다음상태 / JK 여기표0 0 00 1 00 x1 x0 x0 0 1x x xx xx xx x0 1 00 1 10 xx 01 x0 1 11 0 11 xx 1x 01 0 0x x xx xx xx x1 0 11 1 0x 01 xx 11 1 01 1 1x 0x 01 x1 1 10 0 0x 1x 1x 12. 카르노 맵0x10x11xxxxxx01x==1xxxx1xxxx10xx10=1=0xx1xxx1xx0xx11x==3. 회로설계2) 6진 카운터 < 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 > 카운터 설계1. 다음상태 / JK 여기표0 0 1x x xx xx xx x0 1 00 1 10 xx 01 x0 1 11 0 01 xx 1x 11 0 01 0 1x 00 x1 x1 0 11 1 0x 01 xx 11 1 01 1 1x 0x 01 x1 1 10 1 0x 1x 0x 12. 카르노 맵0x10xxxxxxxx0010==xxxx010xxx10xx00==xxx1xxx1xx1xx11x=1=13. 회로설계◎ 실험 결과1) 6진 카운터 < 0 - 2 - 3 - 5 - 6 - 7 >1. 진리표인가 수*************101411051116(재순환)0002. 타이밍도2) 6진 카운터 < 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 >1. 진리표인가 수*************101411051116(재순환)0102. 타이밍 도◎ 결론 및 고찰동기식 카운터는 순서회로 설계 방법으로 설계가 가능하며 어떤 경우의 카운터도 설계 할 수 있다. 즉 일반적인 카운터 외에 특별한 순서로 발생하는 카운터도 설계 할 수 있다.카운터의 플립플롭의 개수는 상태의 비트 수에 의해서 결정된다.특별한 순서로 발생하는 카운터는 상태도를 그린후 다음상태도와 JK여기표를 작성하여카르노맵을 통해 논리식을 간략화후 간략화된 논리식을 이용하여 카운터를 설계 할 수 있다. 2번째 실험에서 초기치를 010으로 잡아 주었고 이것은 초기치가 000이 아닌 설계자가 원하는 임의의 수부터 카운터를 하는 방법으로 Preset 단자로 강제 1을 만들고 Clear 단자로 강제 0을 만들어서 설계자가 원하는 임의의 초기치를 맞출 수 있다.Preset과 Clear을 통해 카운터가 시작되는 초기치를 정할 수 있다.

공학/기술| 2012.04.07| 7페이지| 1,000원| 조회(324)

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DMM을이용한 저항측정

회로이론 실험 보고서실험 : DMM을 이용한 저항측정날짜 : 2011.03.17소속 : 디지털정보전자과 1B학번 : 20822040이름 : 김종헌담당 교수 : 김종규 교수님① 실험 목적1. 고정저항기의 색띠를 보고 저항값을 알아내는 법을 익히고가변저항기의 원리를 이해한다.2. 고정저항기의 계산된 저항값과 멀티미터를 사용하여 실제 측정값을 구해 미리계산된 값 과 동일한지 확인한다.3. 가변저항의 위치에 따른 저항값의 합과 양쪽 단자의 저항값을 멀티미터를사용하여 측정 하여 동일한지 확인한다.② 사용기기 및 부품1. 멀티미터 (DMM)2. 저항 : 값이 다른 저항 10개3. 전위차계 : 아무 저항값이나 2개③ 관련 이론1.옴의 법칙(Ohm's Law)전기의 흐름을 방해하는 작용을 전기 저항이라 하며, 저항이 클수록 전류는 적게 흐른다. 독일의 옴은 전압과 전류와 저항의 관계를 정리하여 옴의 법칙을 만들었다. 이를 옴의 법칙이라 하며 전류의 크기는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다.☞ V=IR2. 저항(탄소피막저항)에 대한 색띠 표3. 백분율 오차④ 실험 순서1. 각각의 저항을 나열하고 각자의 저항에 대한 색띠를 살핀후 양식지에 기록한다.2. 기록한 순서대로 멀티미터(DMM)을 이용하여 각 저항값을 측정한다.3. 기록이 끝났으면 백분율오차를 구해 기록한다.4. 전위차계의 저항을 측정후 양식지에 기록한다.⑤ 실험결과1) 고정저항기저항번호색띠저항 표시값저항 측정값백분율 오차첫번째두번째세번째네번째1갈색흑색등색금색10KΩ±5%9.91KΩ-0.9%2황색자색적색금색4.7KΩ±5%4.68KΩ-0.4%3청색회색갈색금색0.68KΩ±5%0.67KΩ-0.01%4등색흑색갈색금색0.3KΩ±5%0.29KΩ-0.01%5녹색갈색적색금색5.1KΩ±5%5.02KΩ-0.6%6황색자색갈색금색0.47KΩ±5%0.46KΩ-0.47%7적색적색녹색금색2.2MΩ±5%2.24MΩ+1.1%8갈색흑색적색금색1KΩ±5%1KΩ09갈색적색갈색금색0.12KΩ±5%0.11KΩ-0.12%10갈색흑색흑색금색0.01KΩ±5%0.01KΩ02) 가변저항기실험순서저항측정값1번-2번단자사이 ㉮2번-3번단자사이 ㉯두 측정값의 합(㉮+㉯)10.05KΩ1.10KΩ1.15KΩ22.93KΩ2.18KΩ5.11KΩ⑥ 결 론■ 이 실험을 통해 멀티미터의 사용법과 가변저항기의 위치에 따른 저항값의합과 양쪽 단자의 저항값이 같다는걸 알 수 있었고, 고정저항기의 저항측정값은 저항표시값의 오차범위 내에 속하는 것을 알 수 있었다.

공학/기술| 2011.03.18| 4페이지| 1,000원| 조회(915)

저항, 회로이론, 회로, 멀티미터, 가변저항기, DMM, 가변저항, 색띠, 고정저항기

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