디지털공학실험 5장 논리게이트-2(결과)

소개글

디지털공학실험 5장 논리게이트-2(결과)에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

E로 구현을 해보니 어떤 회로인지 확실하게 알 수 있었다. 우리가 7번째 실험에서 배우게될 부울대수의 회로를 설계 해놓은 것 같았다. 부울대수라는 것은 지금 생활에서 쓰는 수학에서 연산법칙이란 것이 있다면 디지털 세계에서 쓰는 연산은 부울대수 라고 한다. 그리고 complement라는 것은 영어의 뜻으로 보면 보수라는 말인데 이것은 1의 보수 2의 보수와 같은 그런 개념을 말하는 것 같다. 보수 스위치가 연결되거나 떨어지게 되면 1의 보수나 2의 보수가 된다는 것이다.
이렇게 실험은 끝났는데 이렇게 부울 대수의 회로를 설계하는 것은 상당히 힘든 것 같다. 회로를 만드는 것만 해도 중간에 실수를 하여서 출력 파형이 잘못 나오는 경우도 생기는데 어떻게 설계를 하는 것인지 궁금하기도 하다.
결과 및 토론
이번 실험은 OR, XOR게이트를 만드는 것과 펄스 파형을 이용해 OR, XOR의 논리게이트를 테스트를 하고 이 두 가지 게이트를 이용해서 4비트 2진수의 1의 보수, 2의 보수를 취하는 회로를 구성하고 결함이 발생하였을 때에 회로의 고장을 진단하는가를 봤다. 일단 우선적으로 실험 4와 실험 5를 동시에 했기 때문에 브래드보드판에 실험4와는 달리 회로를 구성했다. 실험 순서대로 OR게이트를 이용하여 출력을 확인, 진리표를 만드는 실험으로 OR게이트의 특성은 입력값 중에 한 입력이라도 HIGH이면 HIGH가 나온다. 그리고 XOR게이트의 진리표를 만드는 실험인데, XOR게이트의 특성으로는 두 입력이 서로 반대일 때만 HIGH를 출력하는 것이다. 실험 순서 3에서는 XOR게이트의 첫 번째 입력 부분에는 S1 스위치를 연결, 두 번째 입력 부분에는 펄스 파형을 연결하여 출력을 알아보는 실험인데, 펄스 파형은 HIGH와 LOW의 주기적인 변화가 있기 때문에 시간에 따라 그 결과가 어떻게 변할지는 결국 S1스위치가 연결된 첫 번째 입력의 영향이 크다. S1 을 열었을 때에는 입력이 HIGH 이므로 두 번째의 펄스 입력의 정반대의 결과가 출력이 되겠다. 반대로 S1 을 닫았을 때에는 입력이 LOW가 되어서 두 번째의 펄스 입력과 같은 출력이 나오게 된다.
실험 순서 4, 5, 6에서는 XOR게이트의 선택적 반전 기능을 이용해서 4비트 2진수의 1의 보수, 2의 보수를 만들어 내는 것인데 보수 스위치를 개방한 상태에서는 입력 값의 정반대의 결과가 출력이 되며, 스위치를 닫았을 때에는 개방한 상태의 결과에 +1을 해준 결과, 즉 2의 보수를 취해준 값이 나오게 된다. 실험 순서 7에서는 보수 회로에서 발생할 수 있는 몇 가지 문제들을 야기할 수 있는 원인을 찾아내는 것이다. 실험 순서 1, 2의 결과를 보면 HIGH와 LOW의 이론값은 5V, 0V이지만 실험순서 1의 결과값은 5.07V, 0.12mV가 나왔고, 실험순서 2의 결과값은 4.50V, 0.12mV, 0.14mV 가 나오게 되었는데 이러한 원인으로는 전압원의 전압이 정확하지 못하였거나 회로에 존재하는 내부저항 때문이 아닐까 추측을 하게 한다. 이번 실험을 통해 알게 된 점은 OR게이트와 XOR게이트를 이용해서 4비트 2진수의 1의 보수와 2의 보수를 나타낼 수 있다는 것인데, 단순히 보수 스위치를 열고 닫음으로 인해 1의 보수와 2의 보수값이 간단히 나오게 된 점에 회로의 구성능력에 대해 다시 한 번 생각하게 한 것이다. 이번 실험들을 통해 논리게이트를 어떻게 구성하는지를 다시한번 확인 할 수 있었고, 아직도 어렵지만 그나마 직접해봄으로써 조금 더 회로구성하는것에 대해 친해질수 있는 기회였던 것 같다.
♠ 참고 자료 ♠
● Pspice로 구현한 부울 대수
▶ 밑의 시뮬레이션을 보면 부울대수 라는 것을 알 수 있다.

키워드

디지털공학,   디지털공학실험,   논리게이트