디지털논리실험및설계 DIGITAL LOGIC LAB & DESIGN ( 학수번호 : ) Manual v 전자전기공학부 홍익대학교

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1 디지털논리실험및설계 DIGITAL LOGIC LAB & DESIGN ( 학수번호 : ) Manual v 전자전기공학부 홍익대학교

2 기본사항및실험보고서작성요령 1. 실험준비 디지털논리실험및설계는 2학년 1학기에디지털논리회로를신청하여수강하고있는학생 ( 또는이미수강한학생 ) 을대상으로강의를통해이론적으로배우는 ( 또는배운 ) 논리회로의이론을실험적으로입증하고자개설된과목이다. 따라서실험을원활하게수행하기위해서는해당주제에대한논리회로의이론을미리예습하여내용을잘숙지한상태로실험에임해야한다. 일부실험결과가이론결과와다르게나올수있으므로실험에임하기전에이론적인결과를미리파악하여실험결과가이론결과와다를경우그원인에대해조원과함께토의하여결과보고서를준비하는과정도필요하다. 2. 조편성 [ 비대면수업의경우조편성없이개인실험을진행한다 ] 실험은 2인 1조를원칙으로한다. 원하는경우학생이실험조를편성하여조교의승인을받을수있다. 그러지않은경우조교가임의로실험조를편성한다. 3. 보고서 보고서는예비보고서만작성한다. 3.1 예비보고서예비보고서에는 2. 실험준비 에서요구하는내용이포함되어야한다. 또한예비보고서에는기본및응용실험에서예상되는이론적인실험결과및그논리적인이유가포함되어야한다. 이론적인실험결과는복잡한회로의경우는 Logic Works를이용하여구하고간단한회로의경우는수업에서배운방법을이용하여간단하게결과를얻으면된다. Logic Works 프로그램은 P동 PC실에설치되어있으며실험에서결선하는회로들은간단하여동영상을참조하여배우면사용가능하다. ( 필요시조교에게도움을받을것 ). 요약하면예비보고서는 실험준비 에대한내용및예상되는실험결과를간단하게작성하여제출한다. 예비보고서는개인당하나씩작성하여클래스넷을통하여제출한다. 각주차별예비보고서의만점은 10점이다. 변경된매뉴얼을확인하지않고이전매뉴얼을기준으로작성한보고서의경우부정행위로간주하여 0점처리한다. 총 10주차실험의예비보고서총합 100점을 20점으로변환하여 (0.2를곱하여 ) 최종성적에포함한다. 보고서는 조 _ 학번 _ 이름 _ 주차 _ 예비보고서 와같이파일제목을작성한다. 클래스넷에제출한파일제목이위형식을따르지않은경우감점. 예1) 1조 _B123456_ 노승문 _1주차_ 예비보고서.hwp 예2) 12조 _B123456_ 노승문 _1주차_ 예비보고서.doc 비대면수업이라조편성을하지않는경우조번호생략 - 1 -

3 예 1) B123456_ 노승문 _1 주차 _ 예비보고서.hwp 예 2) B123456_ 노승문 _1 주차 _ 예비보고서.doc 3.2 결과보고서 결과보고서는작성하지않는다. 4. 실험 [ 비대면수업의경우실험영상을촬영후 youtube에업로드하여해당링크를제출하는형태로사전에검사를받을수있다.] 모든기본및응용실험은수업시간중조교의검사를받는다. 검사를받지못한실험에대해서는 실험점수 항목에서감점이있다. 예를들어, 기본및응용총 5개실험중 4개성공하면해당주차실험점수의 80% 를부여한다. 해당수업시간에실험을완료하지못하였더라도다음시간에실험에성공할경우점수를얻을수있다 ( 해당실험의다음수업까지만가능 ). 수강생들은실험후사용한칩을원래자리로반납하여야한다. 망가져서사용이어려워진부품은버리도록한다. 사용한키트, 책상위, 또는서랍안에전선이나칩을넣어두지않도록한다. 키트의전원을분리하고사용한멀티미터등의장비도원래대로정리해두도록한다. 조교는실험후각조의정리상태에따라해당주차실험점수에서 0%-30% 를감점한다. 5. 기타 5.1 강의동영상 본실험은이론수업과같은학기에진행되어이론수업보다실험수업의진도가더빠른경우가발생하기도한다. 이에매실험의내용에해당하는이론을간략하게강의하는동영상을업로드한다. 모든수강생은예비보고서작성에앞서해당동영상을확인한다. 5.2 실험부품실험후사용한칩은원래자리로반납한다. 망가져서사용이어려워진부품은버린다. 사용한키트안에전선혹은칩을넣어두지않는다. 키트의전원을분리하고사용한멀티미터등의장비도원래대로정리해둔다. 조교는실험후정리상태에따라감점을한다. 5.3 로직웍스 예비실험및프로젝트진행시시뮬레이션 tool 인 LogicWorks 를사용할수있다. P 동 PC 실 에서사용이가능하며 로직웍스 로검색하면다운로드가능하다. 5.4 출석 실험수업은출석하여실제로실험을진행하는것이중요하므로엄격한기준을적용한다. 3 회 포함 3 회이상결석의경우 F 학점을부여한다. 10 분이상 1 시간이하늦으면지각처리 (0.5 회 - 2 -

4 결석처리, 출석점수 2 점 ) 1 시간이상늦으면추가로결석 0.75 회처리 ( 출석점수 3 점 ) 한다. 결석의경우출석점수 4 점을감점한다. 출석점수감점이 10 점이상이면출석점수를 0 점처리한 다. 첫주차오리엔테이션수업은수강정정기간이기때문에전원출석처리한다. 5.5 최종성적 학점은출석 10 점, 예비보고서 20 점, 실험점수 30 점, 프로젝트 40 점으로한다

5 주별수업계획서 주 실험내용 비고 1 조편성및실험기본요령설명 2 1주차 : AND, OR, NOT Gate 실습및 datasheet 실험 manual 3 2주차 : NAND, NOR, XOR 및응용 실험 manual 4 3주차 : Decoder 실험 manual 5 4주차 : Multiplexer 실험 manual 6 5주차 : Adder 실험 manual 7 6주차 : ALU 실험 manual 8 7주차 : JK FlipFlop 실험 manual 9 8주차 : D-FlipFlop 실험 manual 10 9주차 : Shift Register 실험 manual 10주차 : Counter 실험 manual 12 11주차 : Project 설명및납땜 13 12주차 : Project 진행 14 13주차 : Project 진행 15 14주차 : Project 진행 작동원리및이론은디지털논리회로수업교재및 Floyd의 Digital Fundamentals를참 조할것 - 4 -

1 주차 : 1. 실험목적 Datasheet 를보는법을익히고 AND, OR, NOT 등기본논리게이트에대해학습한다. 2. 실험준비 l AND 게이트 7408의 datasheet를읽는법을간단하게서술하고 4.1 기본실험 (1) 의회로를어떻게결선하여야하는지 pin번호를이용하여설명하시오. l VCC와 GND를직접결선 ( 직접연결 ) 하면안되는이유를설명하시오.

6 1 주차 : 1. 실험목적 Datasheet 를보는법을익히고 AND, OR, NOT 등기본논리게이트에대해학습한다. 2. 실험준비 l AND 게이트 7408의 datasheet를읽는법을간단하게서술하고 4.1 기본실험 (1) 의회로를어떻게결선하여야하는지 pin번호를이용하여설명하시오. l VCC와 GND를직접결선 ( 직접연결 ) 하면안되는이유를설명하시오. l 기본실험 (4) 의회로를구현하시오. l 응용실험 (2) 의회로를구현하시오. l 응용실험 (3) 의결과를예상해보고본인의생각을서술하시오. 3. 기기및부품 NOT 게이트 7404, OR 게이트 7432, AND 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이회로를결선한후 AND 게이트의진리표를그려보시오. [ 그림 1] 결선시 VCC 와 GND 를꼭연결하도록한다. A B X (2) [ 그림 2] 와같이회로를결선한후 OR 게이트의진리표를그려보시오. [ 그림 2] A B X (3) [ 그림 3] 과같이회로를결선하시오. 아래표에그결과를기록하시오. [ 그림 3] A B C D

7 (4) AND 게이트를두개사용하여 3 입력 AND 게이트를구현하시오. 즉, 의회로를 구현하시오. 아래표에그결과를기록하시오. A B C X 스위치를이용하면입력을간편하게변경할수있다. 4.2 응용실험 (1) [ 그림 4] 와같이회로를결선하시오. 아래표에그결과를기록하시오. [ 그림 4] A B X (2) 의회로를 NOT, AND, OR 게이트를이용하여구현하고아래표에그결과를 기록하시오. A B X (3) 위기본실험 (1) 의 AND 게이트를 VCC 와 GND 를제외하고결선하시오. 실험으로나타난 결과를아래표에기록하시오. A B X - 2 -

8 2 주차 : 1. 실험목적 NAND, NOR, XOR 등논리게이트의특성및응용에대해학습한다. 2. 실험준비 l NAND 게이트 7400, NOR 게이트 7402, XOR 게이트 7486의 datasheet를확인하시오. (1주차이후에는 pin번호를자세히설명할필요없음 ) l 기본실험 (4) 의회로를구현하시오. l 응용실험 (1), (2), (3) 의회로를구현하시오. l 응용실험 (3) 의결과를예상하고이유를서술하시오. ( 힌트 : 드모르간법칙 ). 3. 기기및부품 NAND 게이트 7400, NOR 게이트 7402, XOR 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이회로를결선한후 NAND 게이트의진리표를그려보시오. [ 그림 1] A B X (2) [ 그림 2] 와같이회로를결선한후 NOR 게이트의진리표를그려보시오. [ 그림 2] A B X (3) [ 그림 3] 과같이회로를결선하시오. 아래표에그결과를기록하시오. [ 그림 3] A B X - 3 -

9 (4) NAND 게이트를두개사용하여 AND 게이트를구현하시오. 즉, 의회로를구현 하시오. 실험을통해이를확인하고아래표에그결과를기록하시오. A B X 4.2 응용실험 (1) NAND 게이트 4 개만을이용하여 XOR 게이트를구현하고아래표에그결과를기록하시오. 힌트 : XOR A B X (2) A, B, C, D 네개의입력을받는패리티확인 (parity check) 회로를 XOR 게이트 3 개로구 현하시오. 패리티확인회로는네개의입력중 HIGH(1) 이짝수개면 LOW(0) 을, HIGH(1) 이 홀수개면 HIGH(1) 을출력하는회로이다. 실험을통해이를확인하고아래표에그결과를기 록하시오. A B C D X 1 1 (3) NOR 게이트를세개사용하여 의회로를구현하시오. 실험을통해이 회로가 와같은회로임을확인하고아래표에그결과를기록하시오. A B C X

10 3 주차 : 1. 실험목적 부호기 (encoder) 와복호기 (decoder) 의동작원리및특성을살펴본다. 2. 실험준비 l 기본실험 (1) 의회로가 2-bit 복호기인이유를설명하시오. l 기본실험 (2) 의회로가 2-bit 부호기인이유를설명하시오. l 기본실험 (3) 에서 7을표시하기위한입력 가무엇인지설명하시오. l BCD to 7-segment decoder 7447과 7-segment 5161의 datasheet를확인하시오. l 기능에대해서술하시오. l Active LOW와 Active HIGH에대하여설명하시오. 3. 기기및부품 BCD to 7-segment decoder 7447, 7-segment 5161, NOT 게이트 7404, OR 게이트 7432, AND 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이 2-bit 복호기를결선한후아래진리표를그려보시오. [ 그림 1] B A Y0 Y1 Y2 Y3 (2) [ 그림 2] 과같이 2-bit 부호기를결선한후아래진리표를그려보시오

[ 그림 2] 응용실험 (1) 와함께진행하시오. (3) 주어진기판의 7-segment 에숫자 7 을표시하시오. A3 A2 A1 A0 F1 F0 1 0 7-segment decoder 7447 를사용하지말고기판의 A, B, C, D 에직접결선한다. 4.

11 [ 그림 2] 응용실험 (1) 와함께진행하시오. (3) 주어진기판의 7-segment 에숫자 7 을표시하시오. A3 A2 A1 A0 F1 F segment decoder 7447 를사용하지말고기판의 A, B, C, D 에직접결선한다. 4.2 응용실험 (1) [ 그림 2] 의부호기회로에두개이상의입력이 1 인경우중한가지를골라어떤일이 일어나는지실험해보시오. (2) BCD to 7-segment decoder 7447 을이용하여 7-segment 5161 에숫자 7 를표시하시 오. 7-segment 5161 을오래사용시과열될수있으니주의하시오. (3) BCD to 7-segment decoder 7447 의 기능을테스트해보시오. (4) BCD to 7-segment decoder 7447 에 을입력으로넣었을때나오는결과를 확인해보시오. 기판의 7-segment 에같은입력을넣었을때의결과와비교하시오. [ 비대면 수업시진행하지않음 ] - 6 -

12 4 주차 : 1. 실험목적 멀티플렉서 (multiplexer) 와디멀티플렉서 (demultiplexer) 의동작원리및특성을살펴본다. 2. 실험준비 l 멀티플렉서와부호기 (encoder) 의차이를설명하시오. l 4-to-1 Multiplexer 74153, 2-to-1 Multiplexer 74157, 1-of-4 Decoder 74139, 3-INPUT AND 게이트 7411의 datasheet를확인하시오. l 4-to-1 Multiplexer 74153의 EN에대해설명하시오. l 1-of-4 Decoder 74139가 Decoder와 Demultiplexer의기능을동시에할수있음을설명하시오. 이를이용하여기본실험 (2) 를어떻게결선할수있는지설명하시오. l 응용실험 (1) 이 8-to-1 멀티플렉서로동작하는원리를자세히설명하시오. l 응용실험 (2) 가 4-to-1 멀티플렉서로동작하는원리를자세히서술하시오. 3. 기기및부품 4-to-1 Multiplexer 74153, 2-to-1 Multiplexer 74157, 1-of-4 Demultiplexer 74139, 3-INPUT AND 게이트 7411, NOT 게이트 7404, OR 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) 4-to-1 Multiplexer 을결선하여아래진리표를작성하시오. [ 그림 1] S1 S0 D3 D2 D1 D0 Y 의 EN 은 Active-LOW 임을유의하시오. [ 위표역시 를기준으로작성되었음.] (2) 1-to-4 Decoder 를이용하여 Active-LOW 디멀티플렉서를구현하고, 아래진리표 를작성하시오. [ 힌트 : EN 을 INPUT 처럼사용하시오.] - 7 -

13 4.2 응용실험 [ 그림 2] I S1 S0 Y0 Y1 Y2 Y (1) [ 그림 3] 과같이 4-to-1 Multiplexer 와 2-to-1 Multiplexer 을이용하여 8-to-1 멀티플렉서를결선하시오. 실험을통해 8-to-1 멀티플렉서가잘동작하는지확인하시 오. [ 그림 3] VCC, GND, EN 을모두연결하였는지확인하시오. (2) [ 그림 4] 와같이 4-to-1 Multiplexer 를 AND, OR, NOT 게이트를이용하여구현하시오. 그결과가기본실험 (1) 과일치하는지확인하시오. 3-INPUT AND 게이트 7411 을사용하시 오. [ 그림 4] - 8 -

5 주차 : 1. 실험목적 이진덧셈의원리를이해하고반가산기 (half adder) 와전가산기 (full adder) 의동작을확인한다. 2. 실험준비 l 4.1 기본실험 (2) 의전가산기 [ 그림 2] 는반가산기 [ 그림 1] 두개와하나의 OR 게이트로이루어져있다. [ 그림 2] 의회로가전가산기로동작하는원리를설명하시오.

14 5 주차 : 1. 실험목적 이진덧셈의원리를이해하고반가산기 (half adder) 와전가산기 (full adder) 의동작을확인한다. 2. 실험준비 l 4.1 기본실험 (2) 의전가산기 [ 그림 2] 는반가산기 [ 그림 1] 두개와하나의 OR 게이트로이루어져있다. [ 그림 2] 의회로가전가산기로동작하는원리를설명하시오. l 응용실험 (1), (2) 의회로를구현하시오. l LSB와 MSB의의미를조사하시오. l 응용실험 (2) 의회로를순차적으로연결하는방식에대해자세히서술하시오. 3. 기기및부품 AND 게이트 7408, OR 게이트 7432, XOR 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이반가산기를결선한후아래진리표를그려보시오. A B (2) [ 그림 2] 와같이전가산기를결선한후아래진리표를그려보시오. [ 그림 2] A B

[ 그림 3] [ 그림 4] [ 그림 4] 의회로를 XOR, AND, OR 게이트로구현한후아래표에실험결과를기록하시오.

15 4.2 응용실험 (1) 전가산기두개를직렬로연결하여두자리이진수덧셈기를구현하시오. 위 [ 그림 2] 를아래 [ 그림 3] 과같이도식화하였을때, 두자리이진수덧셈기는 [ 그림 4] 와같이구현할수있다. [ 그림 3] [ 그림 4] [ 그림 4] 의회로를 XOR, AND, OR 게이트로구현한후아래표에실험결과를기록하시오. 한번에모든회로를연결하지않는다. 전가산기를한개구현할때마다각각의동작을확 인하고모든전가산기가동작할때연결한다. (2) 위회로를이용하여 ( 새로운전가산기를추가하지말고 ) 을계산하시오. 을직접계산할경우감점

16 6 주차 : 1. 실험목적 4-bit 논리연산장치 (ALU: Arithmetic Logic Unit) 에대해이해한다. 2. 실험준비 l ALU 74181의 datasheet을읽고네자리이진수의덧셈을 74181을이용하여어떻게구현할수있는지설명하시오. l 74181을이용하여두개의네자리이진수가같은지판별하는방법을설명하시오. l 이진수의뺄셈을어떻게구현하는지설명하시오. l 응용실험 (1) 의연산을 ALU를이용하여어떻게계산하는지서술하시오. l 응용실험 (2) 에서다루는 minus 1 기능에대해설명하시오. 3. 기기및부품 ALU 실험과정 4.1 기본실험 (1) ALU 를이용하여 (OR 가아닌실제덧셈 ) 을계산하시오. (2) ALU 의 (XOR) 기능을이용하여 과 이같지않음을보이시오. 또, 과 이같음을보이시오. 기능을직접사용하지말고 XOR 기능을이용하시오. 4.2 응용실험 (1) ALU 를이용하여 을계산하시오. ALU 의주어진기능들을확인하시오. (2) ALU 를이용하여 minus 1 기능을테스트해보시오. 두가지이상의입력으로해당기 능이잘동작하는지확인하시오

7 주차 : 1. 실험목적 S-R Latch 와 J-K Flip-flop 의동작원리를살펴본다. 2. 실험준비 l S-R Latch와 Latch의동작에대해설명하시오. l Pulse detector와 CLK에대해설명하고응용실험 (2) [ 그림 4] 의원리를설명하시오. l J-K Flip-flop의동작에대해설명하시오. l 와 에대해설명하시오.

17 7 주차 : 1. 실험목적 S-R Latch 와 J-K Flip-flop 의동작원리를살펴본다. 2. 실험준비 l S-R Latch와 Latch의동작에대해설명하시오. l Pulse detector와 CLK에대해설명하고응용실험 (2) [ 그림 4] 의원리를설명하시오. l J-K Flip-flop의동작에대해설명하시오. l 와 에대해설명하시오. l J-K Flip-flop 7476, 3-INPUT NAND 7410의 datasheet를확인하시오. l 응용실험 (2) 의 pulse transition detector에서사용하는 NOT gate의개수가늘어나면서발생하는차이에대하여서술하시오. l 실제실험에서스위치입력을한번만주었는데결과가여러번바뀌는현상 ( 채터링 ) 이발생할수있다. 이에대해설명하시오. 3. 기기및부품 J-K Flip-flop 7476, 3-INPUT NAND 7410, NOT 게이트 7404, NAND 게이트 7400, NOR 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이 Latch 를결선하고, 아래진리표를완성하시오. [ 그림 1] (2) [ 그림 2] 와같이 Gated S-R Latch 를결선하고, 아래진리표를완성하시오. EN 이 0 인상 태에서 S 와 R 을변화시켜본다

VCC 와 GND 도잊지말고결선한다. 초기 Q 값은 0 으로가정한 다. 4.

18 [ 그림 2] 위네개의게이트는모두 NAND 게이트이다. EN S R (3) [ 그림 3] 의 J-K Flip-flop 7476 을결선하고, 아래진리표를완성하시오. 와 에 주의하시오. 아래의여섯가지입력을순서대로실행하여본다. 실험은 J, K 를먼저설정한후 CLK 을변화시키는방법으로수행한다. [ 그림 3] CLK J K Datasheet 에서는 를 S(Set) 로 를 C(Clear) 로 CLK 를 CP 로표기하였다. 와 에 1 을입력으로준다. VCC 와 GND 도잊지말고결선한다. 초기 Q 값은 0 으로가정한 다. 4.2 응용실험 (1) [ 그림 3] 의 J-K Flip-flop 에 와 를연결하지말고다시실험하여진리표를작성 하시오. (2) [ 그림 4] 의 Pulse transition detector 를이용하여 [ 그림 5] 와같이 J-K Flip-flop 을직접 구현하고기본실험 (3) 의결과와비교하시오. Pulse transition detector 가제대로작동하지 않는다면 NOT gate 를늘려가며실험한다. [ 그림 4] [ 그림 5]

8 주차 : 1. 실험목적 D Latch 와 D Flip-flop 의동작원리를살펴본다. 2. 실험준비 l Gated D Latch의동작에대해설명하시오. l D Flip-flop의동작에대해설명하시오. l D Flip-flop 7474의 datasheet를확인하시오. l T Flip-flop의동작에대해설명하시오.

19 8 주차 : 1. 실험목적 D Latch 와 D Flip-flop 의동작원리를살펴본다. 2. 실험준비 l Gated D Latch의동작에대해설명하시오. l D Flip-flop의동작에대해설명하시오. l D Flip-flop 7474의 datasheet를확인하시오. l T Flip-flop의동작에대해설명하시오. l 응용실험 (1) 과응용실험 (2) 의회로를비교하시오. l D Flip-flop이아닌 J-K Flip-flop으로응용실험 (1) 의회로 [ 그림 3] 과동일한기능의회로를구현하시오. l D Flip-flop이아닌 J-K Flip-flop으로응용실험 (2) 의회로 [ 그림 4] 와동일한기능의회로를구현하시오. 3. 기기및부품 D Flip-flop 7474, NOT 게이트 7404, NAND 게이트 7400, XOR 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과 Gated D Latch 를결선하고, 아래진리표를완성하시오. [ 그림 1] 초기 Q 값은 0 으로가정한다. EN D (2) [ 그림 2] 의 D Flip-flop 7474 를결선하고, 아래진리표를완성하시오. 와 에주 의하시오. 아래의여섯가지입력을순서대로실행해보시오

[ 그림 2] CLK D 0 0 1 0 1 1 Datasheet 에서는 를 S(Set) 로 를 C(Clear) 로 CLK 를 CP 로표기하였다. VCC 와 GND 도잊지말고결선한다.

2 응용실험 (1) [ 그림 3] 과같이 D Flip-flop 을이용하여 T Flip-flop 을구현하시오. 실험을통해아래진 리표를작성하시오.

20 [ 그림 2] CLK D Datasheet 에서는 를 S(Set) 로 를 C(Clear) 로 CLK 를 CP 로표기하였다. VCC 와 GND 도잊지말고결선한다. 실험은 D 값을먼저설정한후 CLK 을변화시키는방법으로 수행한다. 초기 Q 값은 0 으로가정한다. 4.2 응용실험 (1) [ 그림 3] 과같이 D Flip-flop 을이용하여 T Flip-flop 을구현하시오. 실험을통해아래진 리표를작성하시오. [ 그림 3] CLK T 위그림에서 DFF 는 D Flip-flop 을의미한다.,, VCC, GND 도잊지말고결선한 다. 초기 Q 값은 0 으로가정한다. (2) [ 그림 4] 와같이회로를구현하고, 실험을통해아래진리표를작성하시오. [ 그림 4] CLK 위회로는 CLK 이외의입력이없다.,, VCC, GND 도잊지말고결선한다. 초기 Q 값은 0 으로가정한다

9 주차 : 1. 실험목적 시프트레지스터 (Shift register) 의동작특성을확인하고기본적인카운터를구현한다. 2. 실험준비 l 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164의 datasheet를확인하고 의역할에대하여설명하시오. 왜입력이 A와 B로나누어져있는지설명하시오. l 존슨카운터와링카운터에대하여설명하시오.

21 9 주차 : 1. 실험목적 시프트레지스터 (Shift register) 의동작특성을확인하고기본적인카운터를구현한다. 2. 실험준비 l 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164의 datasheet를확인하고 의역할에대하여설명하시오. 왜입력이 A와 B로나누어져있는지설명하시오. l 존슨카운터와링카운터에대하여설명하시오. l 응용실험 (2) 에서초기화하는과정을자세히서술하시오. 3. 기기및부품 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164, D Flip-flop 7474, NOT 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이 D Flip-flop을이용하여 4-bit Serial-in Parallel-out 시프트레지스터를구현하시오. 초기 - 값을기록하고이후 CLK를변화시켜가며나온결과를아래표에기록하시오. [ 그림 1] CLK D ,, VCC, GND도잊지말고결선한다. 응용실험 (1), (2) 를이어서진행한다. 초기 Q값들은모두 0으로가정한다. 매실험에서새로운 D값을설정후 CLK를변화시켜야한다. (2) 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 74164를이용하여 8-bit 시프트레지스터를구현하고동작을확인하시오. CLK를변화시켜가며나온결과를아래표에기록하시오. CLK D 도잊지말고결선한다. 초기 Q 값들은모두 0 으로가정한다. 응용실험 (3) 을이어서진

22 행한다. 4.2 응용실험 (1) [ 그림 2] 와같이 4-bit 존슨카운터를구현하시오. 실험전모든 - 값이 LOW(0) 임을 확인한후진행하시오. [ 그림 2] CLK (2) [ 그림 3] 과같이링카운터를구현하시오. [ 그림 3] CLK 실험전 는 HIGH(1), 그외의 - 은 LOW(0) 임을확인후진행한다. 이러한초기값은 D Flip-flop 의 기능을이용하여구현한다. (3) 8-bit Serial-in Parallel-out Shift Register 를이용하여 8-bit 존슨카운터를구 현하고아래표를완성하시오. CLK 을이용하여초기 Q 값들을모두 LOW(0) 으로만든후진행한다

l 응용실험 (2) 가십진카운터로동작하는원리에대하여서술하시오. 3. 기기및부품 D Flip-flop, J-K Flip-flop, OR 게이트 7432, AND 게이트 7408, NAND 게이트 7400 4. 실험과정 4.

23 10 주차 : 1. 실험목적 동기식 (synchronous), 비동기식 (asynchronous) 카운터 (counter) 에대하여공부한다. 2. 실험준비 l 비동기식카운터와동기식카운터의작동원리와차이점에대하여서술하시오. l positive edge triggered D Flip-flop인 7474를이용하여 [ 그림 1] 의회로를어떻게결선할지설명하시오. l 응용실험 (1) 이십진카운터로동작하는원리에대하여서술하시오. l 응용실험 (2) 가십진카운터로동작하는원리에대하여서술하시오. 3. 기기및부품 D Flip-flop, J-K Flip-flop, OR 게이트 7432, AND 게이트 7408, NAND 게이트 실험과정 4.1 기본실험 (1) [ 그림 1] 과같이 4-bit 비동기식카운터를구현하시오. [ 그림 1] CLK 실험전모든 - 값이 LOW(0) 로설정후진행한다. 응용실험 (1) 을이어서진행한다. (2) [ 그림 2] 와같이 4-bit 동기식카운터를구현하시오. [ 그림 2] CLK 실험전 - 값을 LOW(0) 로설정후진행한다. 응용실험 (2) 를이어서진행한다

24 4.2 응용실험 (1) [ 그림 3] 과같이 4-bit 비동기식십진카운터를구현하시오. [ 그림 3] CLK 실험전 으로설정후진행한다. (2) [ 그림 4] 과같이 4-bit 동기식십진카운터를구현하시오. [ 그림 4] CLK 실험전 으로설정후진행한다

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<BFACBDC0B9AEC1A6C7AEC0CC5F F E687770> IT OOKOOK 87 이론, 실습, 시뮬레이션 디지털논리회로 ( 개정 3 판 ) (Problem Solutions of hapter 7) . 반감산기와전감산기를설계 반감산기반감산기는한비트의 2진수 에서 를빼는회로이며, 두수의차 (difference, ) 와빌림수 (barrow, ) 를계산하는뺄셈회로이다. 에서 를뺄수없으면윗자리에서빌려와빼야하며, 이때빌려오는수는윗자리에서가져오므로