[논리회로실험설계] 7 세그먼트, 7-segment 설계

목차

1. 논리게이트
2. 디지털 집적회로
3. 7 Segment

!!<결과레포트>!!

1. 목적
2. 이론
3. 사용기기 및 부품
4. 도면
5. 실험 및 실험결과
6. 고찰

본문내용

불리고 있다. 실제의 표시기는 사진과 같은 예가 있고 크기와 색상에 따라 여러 가지가 있다. 실제의 세그먼트에는 소수점이 추가되어８ 세그먼트로 되어 있으며 문자 표시를 위한 표시기도 판매되고 있다．
이 7 segment 발광 다이오드는 기본적 접속 방식에 따라 2가지로 나뉜다.
1)COMMON-CATHODE 또는 캐소드 커먼 (Cathode Common)
아래 그림의 회로도와 같은 접속으로 발광 다이오드의 캐소드 측이 공통이 되어 있는 것을 말한다. 커먼 단자에는 마이너스를, 각 세그먼트에 플러스를 접속하면 그 세그먼트의 발광 다이오드 LED가 점등한다.
2)COMMON-ANODE 또는 애노드 커먼 (Anode Common)
회로 구성은 동일하나 에노드 측이 공통이 되어있는 것. 이 경우엔 +와 - 가 반대로 된다.
저 그림대로 발광 다이오드가 나열되어 있으며 a~g까지의 발광 다이오드 중에서 해당되는 것만 발광 되도록 하면 숫자를 표시할 수 있다. 예를 들면 숫자 “2”를 표시하기 위해서는 “a, b, g, e, d" 에 해당하는 발광 다이오드를 점등하면 된다.
바로 이 “a~g"까지의 발광 다이오드를 세그먼트(segment)라고 부르며, 7개의 세그먼트가 있기 때문에 7세그먼트 발광 다이오드라고 부르고 있다.
위에서도 언급 했지만, 실제로 점등시키기 위해서는 common 단자에 마이너스(-)를, 필요한 세그먼트의 단자에 저항을 통해 플러스(+)의 전압을 걸어, 10mA 정도의 전류를 흘리면 점등한다.
네트웍에서의 세그먼트는, 브리지, 라우터, 허브 또는 스위치 등에 의해 묶여있는 네트웍의 한 부분을 말한다. 이더넷을 여러 개의 세그먼트로 나누는 것은, 랜 상의 대역폭을 증가시키는 가장 일반적인 방법 중의 하나이다. 만약 세그먼트가 적절히 분할되면, 대부분의 네트웍 트래픽은 단일 세그먼트 내에서는 10 Mbps의 대역폭을 모두 사용할 수 있다. 허브나 스위치들은 각 세그먼트를 랜에 연결시키는데 사용되는 장비이다.
가상메모리 시스템에서의 세그먼트는, 데이터가 주기억장치로 들어오고 나가는 스왑핑이 일어날 때, 데이터의 크기가 고정되어 있는 페이지와는 달리, 크기가 가변적인 데이터 단위를 말한다.
!!<결과레포트>!!
1. 목적
디지털 칩의 가장 기본이 되는 74시리즈를 다루어 봄으로서 디지털 이론을 공부해 본다. 실험에서는 7세그먼트를 구동하기위한 10진 카운터 74LS90 그리고 2진수를 입력 받아 7세그먼트를 구동 시켜주는 74LS47를 사용하여 세그먼트 LED를 구동해본다.
2. 이론
- 디지털의 이해 (논리 게이트 OR, AND, NOT, NAND, NOR, EX-OR··.)
- 디지털 IC의 종류와 특징 (TTL & C-MOS)
3. 사용기기 및 부품
- SMPS, 펑션제너레이터, 74LS90, 74LS47, 7 Segment, 저항(330)
4. 도면
10
5
▽
5V
16
8
GND
5. 실험 및 실험결과
가. 회로 제작 과정 모습
나. 회로를 완성한 모습
다. Function Generator를 이용하여 TTL신호를 발생시킨다.
라. 7 segment의 숫자가 0～9까지 Counting되는 모습
Lamp test를 한 모습 →
(모두 불이 켜졌다.)
마. 7 Segment를 clear시킨 모습
74LS90에 연결된 3번 핀을 단선 시킴으로써 7 Segment 카운팅을 0(Zero)으로 만들 수 있다.

6. 고찰
이번 실험은 실생활에서 자주 접할 수 있는 7 Segment의 구동방법에 대하여 디지털 칩의 가장 기본이 되는 74시리즈를 이용한 실험이었다. 그리고 보통 7 Segment는 은행 대기표 발권기, 엘리베이터, 자판기, 디지털 시계등 우리 일상생활 가까운 곳에서 쉽게 볼 수 있다.
10진 카운터를 제작하여 관찰해본 결과 주파수를 변경할때 주파수가 높으면 카운터 되는 속도가 빨라지고 주파수가 낮으면 카운터 되는 속도가 느려진다. 그러므로 매우 높은 주파수에서는 매우 빠르게 변경되므로 모든 곳에 불이 다 들어온 것으로 보였다.
reset을 통해 숫자 카운터를 clear하여 0으로 표시하였는데, 이때 74LS90에 있는 DATA Sheet를 이용하여 2,3,6,7번 입력단자에 Low, Low, Low, X를 입력함으로서 0으로 clear 할 수 있었다.
이번 실험에서는 우리 일상생활의 가까운 곳에 사용 되어지고 있는 Segment가 어떠한 방식을 통해 결과 값을 표시하는지를 잘 이해할 수 있는 실험이였다. 이번 실험에 사용되어진 Segment는 Anode Common 방식으로 항상 +5V 정도를 유지하고 있다가 0의 값이 들어올 때 값을 인식하여 해당 값을 출력하는 것이다. 74LS90은 Pulse로 입력되는 값을 2진수로 변환시켜주는 것이고, 74LS47은 이렇게 2진수로 변환된 값을 다시 7 Segment로 값을 입력 하는 것이다.
실험의 구성이나 내용에서는 큰 불만이나 애로사항 없이 매끄럽게 진행 되었으나, Bread Boaard가 여러군데 이상있는 부분이 발견되어서 결국 3차례나 한 빵판안에서 위치를 옮겨서야 겨우 정확한 결과를 알 수 있게 되었다. 회로상의 아무 문제가 없었음에도 불구하고 회로값을 알 수 있기 까지는 매우 긴 시간이 소요되었다.
그리고 위와 같은 어의 없는 경우로 많은 시간을 허비하게 되었지만 이것으로 인해 다시 한번 기본으로 돌아가 회로 도면에 충실하고 조교님의 설명을 귀담아 들어야겠다고 느꼈다.
<참고자료>
- counter : 신호의 변화 값을 센다.
- 카운터 하는 방법
1) 0->1로 가는 부분을 센다. 2) 1->0으로 가는 부분을 센다.
- 채터링 : 스위치를 on/off 할 때 발생하는 기계적 현상
→ 기준값을 설정해야 하는 이유가 된다.
(채터링이 일어날 경우 기준값이 없으면 입력이 여러번 된 것으로 인식된다)
- Lamp Test : 7 Segment를 테스트 할 때 사용.
→ LT(3번 PIN)를 이용한다.
(Active Low : 기준값 보다 낮은 값에서 동작한다.
이번 실험에서 5V를 입력할 경우 동작하지 않고, 0V(GND)일 경우 7 Segment가 모두 점등되어 8자가 나온다.

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세그먼트,   segment ,   논리회로실험,   논리회로