[디지털 공학 실험] (예비) 06장 가산기와 ALU 그리고 조합논리회로 응용

소개글

[디지털 공학 실험] (예비) 06장 가산기와 ALU 그리고 조합논리회로 응용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적

2. 이론
　가. 반가산기(Half Adder)
　나. 전가산기(Full Adder)
　다. 산술논리 연산장치(Arithmetic and Logic Unit, ALU)
　라. 7-세그먼트 디코더 (7-Segment Decoder)

3. 예비보고

본문내용

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위의 진리표를 보고 카노맵을 그린 후 C와 S의 식을 도출할 수 있다.
라. ALU의 기능에 대해 서술하라.
-ALU는 컴퓨터의 CPU를 구성하는 부분의 하나로 컴퓨터 명령어 내에 있는 연산자들에 대해 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈의 산술연산과 AND, OR, SHIFT 등의 논리연산을 하는 장치이다. 일반적으로 몇 비트의 데이터를 병렬로 처리할 수가 있다. 16비트 컴퓨터와 같이 n비트 컴퓨터라고 표현할 때 n은 그 CPU가 가지는 ALU로서 일시에 병렬로 처리할 수 있는 데이터의 비트 수를 나타낸다.
일반적으로 ALU는 입력된 연산자와, 현재 더해지고 있는 연산자, 누산기에 저장된 결과, 그리고 시프트된 결과들을 저장하기 위한 공간을 가지고 있다. ALU 내의 비트의 흐름과, 그 안에서 수행된 연산들은 게이트 회로에 의해 통제되는데, 게이트 회로는 다시 각 연산코드에 대해 특별한 알고리즘이나 순서를 사용하는 순차 논리 장치에 의해 통제된다. 연산장치 내에서 곱셈이나 나눗셈은 일련의 덧셈이나 뺄셈 그리고 자릿수를 이동하는 방법(shift) 등을 통해 이루어지며, 음수를 표현하는 방법에도 여러 가지가 있다. 논리장치 내에서는 16개의 논리 연산중 하나가 수행될 수 있는데, 예를 들어 두 개의 연산자를 비교해서 서로 맞지 않는 비트가 어떤 것인지를 찾아내는 것 등이 그것이다.
마. BCD to 7-Segment 디코더인 74 x 47과 74 x 48의 차이점을 서술하라.
- 7-세그먼트에는 애노드형과 캐소드형이 있다. 애노드형과 캐소드형은 각 다이오드의 캐소드 또는 애노드가 모두 공통으로 접속되어있고, 반대극성은 독립되어있는 구조로 미연결상태이다. 애노드형에서 공통단자에 +5V가 연결되는 경우에는 출력이 L레벨인 즉, 스위치가 닫힌‘L’레벨(0)이 가해진 세그먼트가 점등되는데 ON시키고자하는 핀에는 ‘0’ 그 외에는 ‘1’을 걸어준다. 캐소드형의 경우에는 출력이 H레벨인 즉, ‘H’레벨(1)에 연결된 세그먼트가 점등되는데 공통단자에 GND를 연결하고 ON시키고자하는 핀에는 ‘1’, 그 외에는 ‘0’을 걸어준다. 추가적으로, LED에는 순방향전압(2V)을 걸어주어야 해서 5V가 걸리면 LED가 손상되므로 저항을 삽입하여 3V의 전압을 떨어뜨려야함에 주의하여야 한다. 저항의 크기에 따라 전류가 조절되어LED밝기가 달라진다.
바. 7-Segment에는 동작방식에 따라 공통 캐소드 방식과 공통 애노드 방식이 있다. 위에서 알아본 74 x 47과 74 x 48의 차이점에 따라 어떤 7-Segment를 선택해야 하는가?
- 캐소드형 방식일 때는 74 x 47을 써야하고 애노드형 방식일 때는 74 x 48을 선택해서 써야한다.
사. 74 x 181의 Data sheet를 찾아 기능표(Function Table)를 확인하라.
- 표6-3의 active-high와 active-low일 때의 차이를 구별하면서 기능표를 확인할 수 있었다.

키워드

가산기,   ALU,   조합논리회,   디지털 공학 실험,   공학 실험,   예비보고서,   가산기와 ALU,   조합논리회로 응용