디지털 회로 실험 및 설계 - 74LS192를 이용한 Up-Down Counter 실험 2

소개글

디지털 회로 실험 및 설계 - 74LS192를 이용한 Up-Down Counter 실험 2에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 회로도
2. 이론값
3. 실험결과
4. 결과분석

본문내용

소함
실험값 (②-74LS47의 4번, 5번 핀을 VCC와 연결함.)
- KEY가 VCC에 연결되어 있을 때 : 7-세그먼트에 표시된 숫자가 자동으로 1씩 증가함
- KEY가 GROUND에 연결되어 있을 때 : 7-세그먼트에 표시된 숫자가 자동으로 1씩 감소함
※ 실험 결과 동영상 캡쳐본 첨부 ※
다운 카운터
0 1 2
3 4 5
6 7 8
9
업 카운터
0 1 2
3 4 5
6 7 8
9
실험 4) 회로도 (채터링 방지 회로도)
이론값
※ RUN 직후 ※
- J1 = VCC J2 = VCC 일땐 U1은 9 U2은 9
- J1 = 그라운드 J2 = 그라운드 일땐 U1은 0 U2은 0
- J1 = VCC J2 = 그라운드 일땐 U1은 0 U2은 0
- J1 = 그라운드 J2 = VCC 일땐 U1은 9 U2은 0
※ RUN 후 스위치 이동시 ※
- J1을 VCC에 고정시킨 후 J2의 스위치를 움직이면 U1이 십의 자리 역할, U2가 일의 자리 역할로 순차적으로 1씩 감소한다.
- J2를 VCC에 고정시킨 후 J1의 스위치를 움직이면 U1이 십의 자리 역할, U2가 일의 자리 역할을 하며 순차적으로 1씩 증가한다.
실험값
- J1을 VCC에 고정시킨 후 J2의 스위치를 움직이면 U1이 십의 자리 역할, U2가 일의 자리 역할로 순차적으로 1씩 감소한다.
- J2를 VCC에 고정시킨 후 J1의 스위치를 움직이면 U1이 십의 자리 역할, U2가 일의 자리 역할을 하며 순차적으로 1씩 증가한다.
결과분석
- 이번에 사용한 주요 소자는 74LS47과, 74LS192였다.
- 우선 74LS47의 경우, 이진 부호화된 4비트 BCD(Binary-Coded Decimal) 입력을 받아서 해당하는 7-세그먼트 LED 디스플레이를 제어하기 위한 7개의 출력을 생성하므로 효율적으로 7-세그먼트를 제어했다고 분석할 수 있다.
- 다음 74LS192의 경우, 4비트 동기 카운터 칩으로써, 이 칩은 주로 디지털 회로에서 사용되며, 카운트를 증가 또는 감소시키기 위해 입력 신호를 받는 특징을 보이는데, 이 소자와 스위치를 이용하여 순차적으로 카운트를 증가 또는 감소시켰다고 분석할 수 있다.
오차분석
※ 이론분석, 실험 결과와 결과 분석은 위에서 했기 때문에 바로 오차가 발생하는 이유를 분석해보겠다.
- 첫째로, 전류의 값은 자연적인 현상을 인간이 임의적인 수로 나타낸 것이라는 것이다. 물론, 우연치 않게 소수점 한자리 수준으로 딱딱 떨어지는 전류의 값도 측정 되겠지만 대부분 디지털 멀티미터에 측정되는 전류의 값을 보면, 소수점 셋째 자리까지 나타나게 되는데, 그 값들이 고정되지 않고 아주 미세하게 끊임없이 바뀐다. 그러므로 정확하게 이론상으로 구해지는 전류의 값을 구하기는 어렵다. 실험하며 측정했던 전류의 값도, 디지털 멀티미터에 표시된 계속해서 바뀌는 전류의 값에서 소수점 한 ~두자리까지만 보고 대략적인 값을 측정한 것이다.
- 둘째로, 점퍼선에서도 저항은 존재한다는 것이다. 그러므로 전류가 그 점퍼선을 이동하면서 자연스럽게 그 점퍼선 상에 있는 자그마한 저항의 영향을 받기 때문에 시뮬레이션의 결과처럼 이상적이론적 결과는 현실적으로는 불가능하기 때문에 오차가 생긴 것이다.
- 셋째로는, 브래드 보드의 불확실성이다. 실험에 사용했던 브래드 보드는 2021년 초에 인터넷을 통해 구입했던 것으로, 브래드 보드 뿐만 아니라 모든 전자 기기는 보관했던 장소의 온도와 습도 등 환경적인 요인에 따라 조금씩 부식이 일어날 수도 있기 때문에 내가 사용했던 브래드 보드 역시 이론에 가까운 완벽한 상태가 아니었을 가능성이 크기 때문에, 오차가 발생했을 가능성 또한 크다고 생각한다.

키워드

디지털회로실험및설계,   74LS192,   Up/Down Counter,   업다운카운터