디코더인코더 회로_예비보고서

목차

1. 실험 목표

2. 실험 준비물

3. 예비 이론

4. 실험 방법 및 시뮬레이션

5. 고찰

본문내용

실험 1.1] VHDL 코드로 50ns 간격으로 wave 형태를 다시 설계하여 3x8 디코더의 출력을 구하라.
입력은 3개의 A이고 출력은 D7부터 D0까지이다. 출력결과를 보면 진리표와 동일하게 입력이 1씩 증가함에 따라 1이 출력되는 자릿수가 한 개씩 올라가고 있음을 확인할 수 있다.
이는 디코더 진리표와도 일치하는 결과이다.
[예비실험 1.2] VHDL 코드로 50ns 간격으로 wave 형태를 다시 설계하여 4x1 MUX의 출력을 구하라.
4 x 1 MUX는 입력이 4일 경우 특정한 입력만을 선택적으로 구별하여 하나의 출력으로 내보내는 조합회로이다. s1과 s2 두개의 선택변수와 d3~d0까지의 입력으로 출력 y가 정해진다. 선택변수에 따라 y에 출력되는 값은 각 각 달라진다. 선택변수가 00일 때에는 d0, 01일 때에는 d1, 10일 때에는 d2, 11일 때에는 d3가 출력된다. 이는 VHDL 시뮬의 결과와 진리표가 일치함을 확인할 수 있다.
[예비실험 1.3] VHDL 코드로 50ns 간격으로 wave 형태를 다시 설계하여 BCD to 7 segment의 출력을 구하라.
VHDL 코드로 설계하고 시뮬레이션 한 결과는 다음과 같다.
active low 방식으로 출력을 나타내어야 하므로 0이 출력으로 나타난다. 출력결과는 진리표와 일치함을 확인할 수 있다. 10 이상의 수는 don't care로 처리하여 gate의 수를 줄이고자 했기 때문에 진리표에서는 생략되었다.
[예비실험 2.1] 4x1 MUX회로를 연결하여 출력을 확인하시오.
회로를 설계하고 시뮬레이션 해보면 다음과 같다.
진리표로 부울함수를 구하고 이를 회로로 구성한다. s1과 s2 두개의 선택변수와 D3~D0까지의 입력으로 출력 y가 정해진다. 선택변수에 따라 y에 출력되는 값은 항상 달라진다. 출력값은 진리표와 같고 또한 시뮬레이션의 결과와도 일치함을 확인할 수 있었다.
또한 이 결과는 앞서 실시한 예비실험의 VHDL과도 일치한다.
[예비실험 2.2] 74153 MUX IC를 사용하여 겸증하시오.
회로를 설계하고 시뮬레이션 해보면 다음과 같다.
74153은 4 x 1 MUX가 두 개 있는 소자이다. A와 B에 선택변수를 입력하고 C0부터 C3까지 차례대로 D를 입력해 주면 된다. 시뮬레이션 결과 진리표를 토대로 구한 함수로 구성한 회로와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.
[예비실험 3.1] 디지털 랩 유닛의 스위치를 사용하여 a 를 출력하기 위한 디코더 회로를 설계하시오.
회로를 설계하고 시뮬레이션 해보면 다음과 같다.
BCD to 7 segment 진리표에서 active low 방식 중에서 a 부분을 k map으로 간략화해서 부울함수를 구한다. 구한 부울함수를 회로로 구성한 후 출력을 확인하였다. 출력결과는 0001과 0100에서 a가 출력되었는데 이는 진리표와 일치하는 결과이다. 부울식은 다음과 같다. ( a = CBA + DCBA )
[예비실험 3.2] 각 숫자를 7 segment에 디스플레이 하기 위해 7447 IC를 사용하시오.
회로도와 시뮬레이션의 결과는 다음과 같다.
이 회로는 BCD를 7 segment로 출력하는 IC이다. A,B,C,D에 입력을 넣고 OA~OG에 출력을 연결한다. 입력을 넣을 때 자리순서가 DCBA인 것에 주의한다. 따라서 7 segment를 연결할 때 active low로 연결이 되도록 주의해야 한다. 결과 값을 보면 active low에서 작동함을 확인할 수 있다. 출력결과를 살펴보면 6과 9가 진리표의 결과와 다른 부분이 있음을 확인할 수 있다. 출력결과에서 6은 1100000, 9는 0001100이 출력되었다. 이것으로 7447이 6과 9를 7 segment로 출력할 때 LED를 하나 더 적게 사용한다는 것을 알 수 있다. 나머지의 출력결과는 진리표와 일치한다.
5. 고찰
이번엔 디코더, 인코더, MUX에 대해 공부하였다. 이전까지는 간단한 소자들을 몇 개씩 이용한 실험이었지만 이번에 공부한 개념은 실제로 사용할 수도 있고 여러가지로 응용이 가능할 수 있을 것 같다. 항상 느끼는 것이지만 ‘디지털회로설계’ 보다 진도가 빨라서 공부하는 데에 애를 먹고 있다. 이번에도 개념을 이해하는데 많은 시간이 소요되었다. 다행스런 사실이지만 이번 실험은 사용되는 소자의 수나 전선의 수나 전체적인 복잡도가 5장의 실험때보다 덜할 것 같다. 하지만 새로운 소자를 이용하기 때문에 여러 가지 참고자료를 통해 핀의 배열을 확실히 확인하여 원활한 실험이 되도록 해야겠다.

키워드

실험보고서,   디코더,   인코더