IT OOKOOK 87 이론, 실습, 시뮬레이션 디지털논리회로 ( 개정 3 판 ) (Problem Solutions of hapter 9)
. T 플립플롭으로구성된순서논리회로의해석 () 변수명칭부여 F-F 플립플롭의입력 :, F-F 플립플롭의출력 :, (2) 불대수식유도 플립플롭의입력 : F-F 플립플롭의입력 : F-F 플립플롭의출력 : (3) 상태표작성 이면, 이므로다음상태는 2 이면, 이므로다음상태는 3 이면, 이므로다음상태는 4 이면, 이므로다음상태는 (4) 상태도작성 현재상태 다음상태 (5) 의순서를갖는카운터 (counter) 로동작 2. 전가산기와 D 플립플롭을연결한순서논리회로의해석 () 상태표작성 현재상태, 다음상태,,,,, 출력,, (2) 상태도작성 / / / / z= z= / / / /
3. JK 플립플롭과게이트로구성된순서논리회로의해석 () 불함수,, (2) 상태표작성,, 일때 and 이므로, and 이므로, 2,, 일때 and 이므로, and 이므로, 3,, 일때 and 이므로, and 이므로, 4,, 일때 and 이므로, and 이므로, 5,, 일때 and 이므로, and 이므로, 6,, 일때 and 이므로, and 이므로, 7,, 일때 and 이므로, and 이므로, 8,, 일때 and 이므로, and 이므로, 현재상태 다음상태출력 (3) 상태도작성 / / / / / / / / 2
4. JK 플립플롭과게이트로구성된순서논리회로의해석 () 불함수 :,, (2) 상태표작성,, 일때, and 이므로, 2,, 일때, and 이므로, 3,, 일때, and 이므로, 4,, 일때, and 이므로, 5,, 일때, and 이므로, 6,, 일때, and 이므로, 7,, 일때, and 이므로, 8,, 일때, and 이므로, 현재상태 (3) 상태도작성 다음상태 출력 / / / / z 2 = z 2 = / / / / 5. D 플립플롭과게이트로구성된순서논리회로의상태도결정 6. D 플립플롭과게이트로구성된순서논리회로의상태도결정 3
4 7. 입력함수와출력이주어진경우순서논리회로의해석 () 순서논리회로,, y F D D (2) 상태표입력현재상태다음상태출력 (3) 상태도 /, /, / / /, / / /, / / / /, /, / / /
8. 입력함수와출력이주어진경우순서논리회로의해석 () 순서논리회로 y J K J K F (2) 상태여기표 (3) 상태도 입력 현재상태 다음상태 출력 / / / /, /, / / / / /, /, /, / / /, / 5
6 (4) 상태방정식 9. 입력함수가주어진경우순서논리회로의해석 상태방정식 2 상태도현재상태다음상태,. 상태도를이용한순서논리회로의설계 () 상태여기표작성현재상태다음상태플립플롭입력출력
(2) 플립플롭입력및출력함수 (3) 회로도 F D D D. 상태도를이용한순서논리회로의설계 () 상태표작성 현재상태 다음상태출력 7
(2) 상태여기표작성 조합논리회로입력조합논리회로출력다음상태입력현재상태플립플롭입력 (3) 플립플롭입력및출력함수 (4) 회로도 (5) 펄스입력 에대한회로동작도 J K J F K F 8
2. 상태도를이용한순서논리회로설계 () 상태여기표 현재상태다음상태플립플롭입력출력 은 Don't are 처리 (2) 플립플롭입력및출력함수 (3) 회로도 T T T F 9
3. 상태도를이용한순서논리회로설계 () 상태여기표입력현재상태다음상태플립플롭입력출력 (2) 플립플롭입력함수 (3) 회로도 T T T
4. 응용순서논리회로의설계 () 상태여기표입력현재상태다음상태플립플롭출력 (2) 플립플롭입력함수 (3) 회로도 D D 5. 상태도를이용한순서논리회로의설계 () 상태여기표작성입력현재상태다음상태플립플롭입력
(2) 플립플롭입력함수 yq yq (3) 회로도 y J Q K Q 6. 상태표를이용한순서논리회로설계 () 상태여기표작성 입력현재상태다음상태플립플롭입력출력,,,,, 은 Don't are 처리 (2) 플립플롭입력및출력함수 2
(3) 회로도 F J K J K J K 7. 상태축소 () 상태 와 가동일하므로축소하면다음과같다. 현재상태 다음상태출력 (z) 3
4 (2) 초기상태 에서출발하여입력순서가 인경우다음상태와출력 다음상태 출력 () 8. 상태축소 () 최종상태표현재상태다음상태출력 (2) 축소전다음상태 입력 출력 (3) 축소후다음상태 입력 출력 9. 미사용상태를고려한카운터설계상태여기표를작성하면다음과같다. 현재상태입력다음상태플립플롭입력 플립플롭의입력함수를카르노맵을이용하여간략화하면다음과같다. 여기서사용하지않은 6 가지상태 (,,,,, ) 는무관항으로처리한다.
플립플롭입력식을이용하여미사용상태의상태표를작성하면다음과같다. 현재상태입력다음상태 따라서미사용상태를고려한상태도를그리면다음과같다. / / / / / / / / / / / / / / / / 미사용상태 2. 3비트그레이코드카운터설계 ( 플립플롭이용 ) () 상태여기표 현재상태 다음상태 플립플롭입력 5
(2) 플립플롭입력함수 (3) 회로도 J J J K K K 2. 임의의상태도를갖는순서논리회로의설계 () 상태여기표 진수 현재상태다음상태플립플롭입력 2 3 4 5 6 7 은무관항 (don't care) 으로처리 (2) 플립플롭입력함수 6
(3) 회로도 J J J K K K 22. 임의의상태도를갖는순서논리회로의설계 () 상태여기표 현재상태다음상태플립플롭입력, 은 don't care (2) 플립플롭입력함수 7
(3) 회로도 D J T K (4) 초기상태가 또는 7 일때의동작 5 4 2 3 6 7 23. 2 진상향 / 하향카운터설계 () 상태도 / / / / / / / / (2) 상태여기표 현재상태 외부입력 다음상태 플립플롭입력 8
(3) 플립플롭입력함수 (4) 회로도 J K +5V J K 24. MN 플립플롭을이용한회로설계 () 주어진조건에의하여 플립플롭의진리치표는다음과같다. ( 불변 ) (toggle) 진리표를이용하여여기표를작성하면아래와같다. 특성표입력현재상태다음상태 M N Q(t) Q(t+) 여기표현재상태다음상태요구입력 Q(t) Q(t+) M N 9
(2) 상태여기표 현재상태다음상태플립플롭입력 (3) 카르노맵 (4) 회로도 M N M N M N 25. 상태방정식을이용한순서논리회로설계 플립플롭의특성방정식은 이므로, 2
이므로, 이다. 이므로, 이다. y J K J K J K 26. 상태방정식을이용한순서논리회로설계 특성방정식을카르노맵으로간략화하면다음과같다. 플립플롭의상태방정식을특성방정식과비교하여플립플롭 의입력인 를구하면다음과같다. 마찬가지로플립플롭 의입력인 를구하면다음과같다. 입력함수를통해순서논리회로를구현하면아래그림과같다. 플립플롭은클록펄스의상승에지에서동작한다고가정한다. 2
D D 27. 플립플롭과디코더를사용한순서논리회로설계 상태도를이용하여상태여기표를작성하면다음과같다. 현재상태 입력 다음상태 플립플롭입력 출력 상태여기표에서플립플롭의입력함수를곱의합형으로나타내면다음과같다. 순서논리회로를설계하려면 플립플롭 2개가필요하고, 디코더를사용하여조합논리회로를구현하는경우 38 디코더 개와 4입력 OR 게이트 2개가필요하다. 출력은 2입력 OR 게이트 개가필요하다. 구현한순서논리회로는다음과같다. 22
D D 2 2 D D 2 2 2 38 decoder D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D y 28. 응용순서논리회로설계 () 상태도 / S / / / S / S2 / (2) 상태표 다음상태출력현재상태 (3) 상태여기표 현재상태입력다음상태플립플롭입력출력 23
(4) 플립플롭입력및출력함수 (5) 회로도 z J K J K 29. 응용순서논리회로설계 () 상태도 / S / / / S / S2 / 24
(2) 상태표현재상태 다음상태출력 (3) 상태여기표현재상태 입력 다음상태 플립플롭입력 출력 (4) 카르노맵 (5) 회로도 z J K J K 25