버튼 빨리 누르기 설계 최종보고서(설계도 패턴도 포함)

소개글

버튼 빨리 누르기 설계 최종보고서(설계도 패턴도 포함)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.과제선정 및 목표
2.관련지식
3. 결과
4.준비물
4. 설계 및 구현 사항
5. 설계도
6.패턴도 작성
7. 프로젝트 추진 일정
8 참고 문헌
9. 소요 예상 비용

본문내용

입력의 변화에 따라 출력도 변화될 수있는 플립플롭
입력 펄스의 변화구간이 아니라 입력 펄스 레벨에 의해 동작하는 것
- 동기식 F/F : 입력이 아무리 변해도 동기신호가 출력을 변화시킬 시점이 아니면 출력의 변화가 일어나지 않는 플립플롭(클럭 입력이라 불리는 트리거 신호의 스위칭에 의해 동작되는것)
○ 논리 게이트(logic gate)
0 또는 1로 구성된 2 진 정보를 취급하는 논리 회로(logic circuit)로서, 일반적으로 2 개 이상의 입력 단자와 하나의 출력 단자로 구성된다. 컴퓨터 회로를 구성하는 데 필요한 기본적인 논리 게이트에는 AND, OR, NOT 등이 있다.

(1) 논리곱(AND 게이트)
논리곱은 입력되는 두 개 이상의 조건이 있을 때 입력 조건이 모두 참인 경우에만 출력이 참이 되고, 그 밖의 경우는 모두 거짓이 된다. 논리곱의 연산자는 " · " 또는 " * "가 사용된다.


X
Y
S
0011
0101
0001




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식


(2) 논리합(OR 게이트)
논리합은 입력되는 두 개 이상의 조건이 있을 때 입력 조건 중의 참이 하나 이상 존재하면 출력이 참이 되고, 반대로 입력 조건이 모두 거짓이면 출력이 거짓이 된다. 논리합의 연산자는 " + "가 사용된다.


X
Y
S
0011
0101
0111




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식


(3) 논리 부정(NOT 게이트)
논리 부정은 입력 조건이 참이면 출력이 거짓이고, 반대로 입력 조건이 거짓이면 출력이 참이 된다. 논리 부정을 표시할 때에는 A'와 같이 변수에 " ￣ " 또는 "' "을 붙여 표시한다.


X
S
01
10




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식


(4) XOR (exclusive-OR) 게이트
XOR 게이트는 논리의 "둘 중 하나"라는 식으로 동작한다. 즉, 두 개의 입력중 하나가 "참"이면 출력도 "참"이 되고, 두 개의 입력 모두가 "거짓"이거나 또는 두 개의 입력 모두가 "참"이라면 출력은 "거짓"이 된다. 이러한 회로를 관찰하는 다른 방법으로는, 두 개의 입력들이 서로 다르면 출력은 1이 되고, 두 개의 입력이 서로 같으면 출력은 0이 된다고 생각해도 된다.


X
Y
S
0011
0101
0110




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식


(5) NAND 게이트
NAND 게이트는 NOT 게이트 바로 뒤에 AND 게이트가 이어지는 것 같이 동작한다. 두 개의 입력 모두가 "참"인 경우에만 출력이 "거짓"이 되고, 그렇지 않은 경우는 모두 "참"이다.


X
Y
S
0011
0101
1110




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식


(6) NOR 게이트
NOR 게이트는 NOT 게이트 바로 뒤에 OR 게이트가 이어지는 것 같이 동작한다. 두 개의 입력이 모두 "거짓"인 경우에만 출력이 "참"이 되고, 그렇지 않은 경우는 모두 "거짓"이다.



X
Y
S
0011
0101
1000




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식

(7) 버퍼(buffer)

버퍼(buffer)는 입력된 신호를 변경하지 않고, 입력된 신호 그대로를 출력하는 게이트로서 단순한 전송을 의미한다. 즉, 입력 신호가 1인 경우에는 출력 신호는 1이 되고, 입력 신호가 0인 경우에는 출력 신호는 0이 된다.


X
S
01
01




(a) 진리표

(b) 논리 기호

(c) 논리식
3. 결과
처음 LED가 한 개도 켜지지 않는 상태 대기 상태에서 스위치 3개중 제일 먼저 누르게 되면 그 스위치에 해당하는 LED가 켜지는 회로이다
첫 번째 사진과 두 번째 사진은 완성된 프로젝트의 앞면과 뒷면을 사진으로 찍은 것이다. 첫 번째 사진은 9V의 전원을 연결 하였을 때 초기에 Reset 상태로 있기 때문에 LED에 불이 안 들어오는 것을 확인 할 수 있다. 사진에서 4개의 스위치를 볼수 있는데 위에서부터 1번, 2번, 3번 스위치이면 마지막 스위치는 Reset 스위치이다.
또한 왼쪽에 LED 또한 위에서부터 1번, 2번, 3번 LED이다. 두 번째 사진은 우리가 제작한 패턴도를 기반으로 하여 그 모습 그대로 기판의 뒷면에 제작을 완료한 모습이다.
이 두 사진은 동작원리를 나타내는 것으로써, 1번재 그림에서 1번째 스위치를 눌렀을때 1번째 LED에 불이 들어오는 것을 확인 할수 있고 2번째 그림에서는 2번째 스위치를 눌렀을때 2번째 LED에 불이 들어 오는 것을 확인 할수 있다
이 그림에서는 3번째 스위치와 3번째 LED 동작을 나타내 주었으면,
오른쪽 그림은 누른 후 다른 1번째 스위치를 누른다고 하여도 Interupt
가 걸리므로 신호가 들어가지 않는 것을 확인시켜 준다.
4.준비물
(1) 주요부품 및 수량
부품명
규격과 수량
IC
C-mos type 4001 2개 4011 1개 4013 2개
LED
RED 3개
스위치
텍스위치 4개
저항
150 3개 10K 4개
소켓
5개
기판
1개
인두기
1개
납
1통
단선
5M
기판받침대
4개
4. 설계 및 구현 사항
(1) 메모리 : 버튼 누르는 순간 그상태 유지 되어야한다. 즉 플립플롭 소자 이용하여 구현
(2) 인터럽트 : 먼저 눌러진 버튼 외에는 다른 버튼들은 동작이 멈춰 져야 한다. 논리게이트를 이용 설계한다.
5. 설계도
6.패턴도 작성
7. 프로젝트 추진 일정 : 2008, 3, 17 ~ 2008, 6, 30
월
내 용
3월
4월
5월
6월
작품구상
3/17 ~ 4/27
회로도 작성
회로도 수정
4/30 ~ 5/18
5/18 ~ 5/25
부품구입
5/30
제작
6/2 ~ 6/9
테스트 및 수정
6/10 ~ 6/13
완성
8 참고 문헌
- 전자계산기 일반
- 전자계산기 구조
- 전자기초실습(교육부)
- 전자응용실습(교육부)
9. 소요 예상 비용(단위:원)
부품 리스트
Part List
갯수
단가 (부가세 포함)
IC
4
831원
저항 10K
10
55원
저항 150
10
55원
IC 소켓
8
246원
LED (RED)
6
264원
텍스위치
4
154원
기판
2
2,048원
최종 예산
3,653원

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