d_래치_및_d_플립-플롭-예비,결과보고서,래치로 SPDT 스위치의 되튐에 의한 영향을 제거하는 방법에 대한 입증,NA,D 플립-플롭의 테스트 및 래치와 플립-플롭의 몇 가지 응용회로 조사ND 게이트와 인버터를 이용한 게이트를 D 래치 구성 및 시험

소개글

d_래치_및_d_플립-플롭-예비,결과보고서,래치로 SPDT 스위치의 되튐에 의한 영향을 제거하는 방법에 대한 입증,NA,D 플립-플롭의 테스트 및 래치와 플립-플롭의 몇 가지 응용회로 조사ND 게이트와 인버터를 이용한 게이트를 D 래치 구성 및 시험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

거도 채널 1에 맞추어라. 출력(채널2)에 DC 레벨이 관측될 것이다.
8.이제 지연회로를 거치지 말고 클럭을 CLK 입력에 직접 연결하라. 이제 충분한 셋업 시간이 없으므로 출력의 DC 레벨이 바뀌었을 것이다. 보고서에 관찰내용에 대해 설명하라.
9.클럭 지연회로를 다시 연결하고 PRE 입력을 LOW로 옮긴 후 다시 HIGH로 옮겨라. 그리고 CLR 입력에 LOW를 가한 후 다시 HIGH를 가하라. 다음에는 클럭 펄스를 분리한 상태에서 위 과정을 반복하라. PRE와 CLR이 동기 입력인지 비동기 입력인지 규정하라.
10.클럭 지연회로를 연결한 상태에서 D 입력을 분리하라. Q에서 D 입력으로 선을 연결하라. 오실로스코프로 파형들을 관찰하라. 관련 이론에서 언급했듯이 상대적 타이밍 측정 시에는 가장 느린 파형의 채널에 스코프의 트리거를 맞추어야 한다. 보고서에 D 플립-플롭에 관한 관찰 내용을 정리하라. 셋업 시간, PRE와 CLR 입력, 그리고 타이밍 관찰 내용들에 대해 논의하라.
그림 15-6
심층탐구
11.그림 15-7에 보인 회로는 D 플립-플롭의 실제 응용이다. 이 회로는, 직렬 데이터(한번에 하나씩 도착하는 비트들)를 받아 이전 결과와 XOR 연산을 수행하는 패리티 테스트 회로이다. 데이터는 클럭과 동기되어 있다. 즉, 매 클럭 펄스마다 새 데이터 비트가 테스트된다. 회로를 구성하고 클럭을 1Hz로 설정하라. 클럭 펄스보다 앞서서 데이터 스위치를 HIGH 또는 LOW로 옮기면서 결과를 관찰하라. 보고서에 관찰 내용을 정리하라. 논리 1이 입력되면 패리티에 어떤 일이 생기는가? 논리 0이 입력되면 어떤 일이 생기는가?
그림 15-7
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D 래치 및 D 플립-플롭
데이터 및 관찰 내용
실험순서 3 : SPDT 스위치의 되튐에 의한 영향 제거 회로에 관한 관찰 내용:
- A에 접촉한 후 떨어뜨렸다 다시 A에 접촉해도 래치에 의해 불이 꺼졌다. 켜지지 않았다.
A에 연결하면 S에 LOW입력, Q가 LOW로 출력, RED LED 점등
B에 연결하면 R에 LOW입력, Q가 LOW로 출력, GREEN LED 점등
Pspice로 구성해본 회로도(게이티드 D)
브레드보드판에 구성한 회로(게이티드 D)
실험순서 5 : D 래치 회로에 관한 관찰 내용
- D래치 회로는 S-R 래치와는 달리 EN과 D하는 하나의 입력만을 가지고 있다. D입력이 HIGH일 때 EN 입력이 HIGH이면 래치 SET이 되고 D입력이 LOW일 때 EN입력이 HIGH가 되면 래치는 RESET이 된다. 결과적으로 EN이 HIGH이면 출력 Q는 입력 D와 같게 된다. 이 회로 에서는 EN이 HIGH로 입력되어있고 D 1Hz의 펄스가 들어가고 있다. HIGH와 LOW가 번갈아가면서 들어가기 때문에 녹색불과 빨간불이 번갈아가며 들어온다.
Pspice로 구성해본 회로도(D래치)
브레드보드판에 구성한 회로(D래치)
실험순서 6 : 간단한 침입자 경보장치에 관한 관찰 내용
- NC(Normal Close)스위치는 보통상태일 때 close되는 스위치를 말한다.
도둑이 문을 열면 open 되면서 경보기가 울리며 EN이 ready로 갔을때는 NC가 닫혀도 계속 소리가 나게되고 stand by로 갔을 때는 NC스위치가 열렸을때만 소리가 나고 닫혔을 때는 소리가 다시 없어진다. 리셋은 초기화이다.
브레드 보드판에 구성한 회로
- 도둑 미 침입시 - Green 점등
도둑 침입시 - RED 점등
Pspice회로도와 시뮬레이션(실험7)
브레드보드판에 구성한(D플립-플롭) 오실로스코프의 파형
Pspice회로도와 시뮬레이션(실험8)
오실로스코프의 파형
실험순서 10 : D 플립-플롭에 관한 관찰 내용
- D플립-플롭은 클럭과 하나의 입력만을 갖고 있다. 클럭 펄스가 공급될 때 D 입력이 HIGH이면 플립플롭은 SET되며, D 입력이 LOW이면 플립플롭은 RESET된다. 플립플롭은 SET 상태에서는 1을, RESET상태에서는 0을 저장한다. 인버터를 거치면서 딜레이가 생기며 다음과 같은 파형이 나온다.
Pspice회로도와 시뮬레이션(실험10)
오실로스코프의 파형
비고 및 고찰
이번실험은 래치를 이용한 되튐현상제거와 게이티드 D래치를 이용한 침입자 경보장치 그리고 D플립-플롭의 성질을 알아보는 실험이었다. 그래서 다양한 IC와 약간 복잡한 회로 구성으로 인해 우리는 디지털 공학책을 펴고 다시 공부 할 수 밖에 없었다.
래치는 출력과 입력이 엇갈려 있는 아주 특이한 회로이다. 래치의 그 기능이 참 특이한데 출력이 입력의 반대로 나오게 되는 것과 물리적인 스위치의 변환에 나타나는 되튐현상(순간적으로 스위치가 부딪힐 때 한번에 붙지 않고 HIGH와 LOW의 값을 반복적으로 거친 후 완전히 붙는 현상)을 방지하는 역할을 해낸다. 그것을 응용한 것이 이번 실험의 6번 실험인 침입자 경보장치이다. 이 장치는 NC스위치를 이용해 문이 열리면 경보가 켜지는데 다시 문이 닫히면 경보가 꺼지는 단점을 보완하기 위해 래치를 사용했다. 여기서 EN 입력을 HIGH로 연결해 되튐현상을 제거 할 수 있도록 설계하는 것이었다. 회로를 완성한 후 동작했을 때 우리가 예상한 대로 나오다가도 나오지않기를 반복해 애를 먹었다. 나중에 몇가지를 수정한 후에는 우리가 예상한 대로 나왔다. 이처럼 유용하게 사용 할 수 있는 래치는 입력을 둘다 HIGH로 넣으면 결과 값은 예측할 수 없는 단점이 있다. 마지막으로 D플립-플롭의 실험을 하였는데 상당히 오래 걸렸다. 회로의 실수도 있었지만 오실로스코프의 파형을 제대로 그려 내지 못했다. 이유인 즉 프로브를 찍을 곳을 제대로 찾지 못해 파형이 엉망으로 나온 것이었다. D플립-플롭은 위의 사진 오실로스코프의 파형을 보았을 때 HIGH와 LOW과 함께 그려지는 것을 볼 수있다 또 이것은 오실로스코프를 정지했을 때 제대로 위아래 파형을 볼 수 있었다. 하지만 Pspice시뮬레이션과 일치 하지 않음을 볼 수 있었다. 그 후의 모든 것이 Pspice의 어떤 부분이 잘못돼서인지 빨간색 줄이 나왔고 왜 저렇게 나오는지 확인을 할 수가 없었다. 과제를 하는 내내 많이 고민 했지만 답을 찾지 못 했다. 아직도 더 많이 배워야 할 것 같다.

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