[ 대학레포트 ]논리회로 간소화 , BCD 무효코드 검출기에 대한 진리표, 카르노 맵을 이용한 간소화

소개글

[ 대학레포트 ]논리회로 간소화 , BCD 무효코드 검출기에 대한 진리표, 카르노 맵을 이용한 간소화에 대한 보고서 자료입니다.

목차

논리 회로 간소화
- 실험목표
- 사용부품
- 이론요약
- 실험순서
- 추가조사

- 보고서 ( 데이터 및 관찰 내용, 결과및 결론 )

본문내용

서 5. BCD 무효 코드 검출기 회로:
문제번호
문제점
영향
1
D 스위치의 풀업 저항이 개방
D스위치의 풀업 저항을 개방하면 D 스위치를 오프시키는 순간부터 불이 들어오지 않는다.
2
그림 8-4에 있는 NAND게이트의 접지가 개방
B,C,D 단자가 모두 0일 때 A 단자가 0이든 1이든 모두 LED에 불이 들어오지 않았다.
3
330Ω 저항 자리에 우연히 3.3㏀ 저항을 사용
330Ω을 연결 했을 경우는 다이오드에 9.33mA전류가 흘러 LED에 불이 들어왔다. 3.3kΩ을 연결 했을 경우는 1mA의 전류가 흐르고 LED에 불이 들어오지 않았다.
4
LED가 반대 방향으로 연결
LED를 반대로 연결하였더니 LED에 불이 들어오지 않았다. 그 이유는 LED는 한 방향으로만 전류가 흐르게 해주는 기능을 해주기 때문이다.
5
스위치 A가 접지로 단락
스위치 A를 접지로 단락시켰더니 아무런 영향이 없었다. 그 이유는 스위치 A와 논리 게이트가 연결되지 않았기 때문에 스위치 A가 0이든 1이든 상관이 없다.
표 8-4
결과 및 결론:
BCD 수는 전 실험에서도 배운 것과 같이 10진수 0~9를 2진수로 표현한 수이다. 이번 실험은 논리 회로를 통해 BCD 수의 무효 코드를 알아내고 논리 회로를 통해 카라노 맵을 그려 간소화 시키는 실험이다. 실험 그림에서는 OR 와 NAND 회로를 사용하였지만 실제 실험에서는 OR 논리 게이트 대신에 NAND 논리 게이트로만 이루어진 회로를 설계해 실험하였다. OR 논리 게이트는 NAND 논리 게이트 3개를 연결함으로써 나타낼 수 있다.
4비트 2진수를 설계한 논리 회로에 0000부터 1111까지 순서대로 인가하였다. (이 회로에서는 스위치를 통해 논리 HIGH와 LOW를 나누었는데 스위치를 온시키면 접지와 연결되 논리 LOW가 되며 스위치를 오프시키면 반대로 논리 HIGH가 된다.)
다이오드는 0000에서부터 1001까지는 무반응(불이 들어오지 않음)하다가 1010부터 1111까지 반응(불이 들어옴)을 하였다. 0000부터 1001을 10진수로 나타내면 0~9까지이다. 즉, 올바른 BCD 수이므로 논리 회로가 정상 작동한다.
1010~1111은 10진수로 10~15까지이며 이 수들은 BCD 수로 정의되지 않기 때문에 논리 회로에서 다이오드가 불이 들어왔다. 그러므로 1010~1111은 무효 코드라고 할 수 있다.
D 스위치의 풀업 저항을 개방시키면 D 스위치가 온 되있는 경우(논리 LOW)는 다이오드에 불이 들어오나 오프 되있는 경우(논리 HIGH)는 불이 안들어오게 된다. 스위치를 오프를 시키게 되면 개방회로가 되어 회로에 전류가 흐르지 않게 되어 불이 들어오지 않는다. 그래서 BCD 수인 1000 과 1001도 불이 들어오지 않게 된다.
NAND 게이트의 접지를 개방시킨다는 것은 D 스위치와 연결된 접지가 개방된다는 의미인데, 실험시 잘못 해석하여 B, C, D 단자가 0 일 때, A가 0이거나 1이든 불이 들어온다는 결과가 나왔다. 실제로는 단자 D가 항상 논리 HIGH를 유지하고 있어 CBA가 000,001일 때를 제외하고는 불이 들어온다.
330Ω대신에 3.3kΩ을 사용하면 전자의 경우는 모의실험 결과(every circuit이란 어플을 사용하여 실험하였음) 다이오드에 9.33mA가 흘러 불이 들어왔다. 후자의 경우는 다이오드에 1mA가 흘러 불이 들어오지 않았다. 다이오드 양단에 전자나 후자 모두 동일한 전압이 걸렸으나 전류의 양에서 차이가 있었다. 그러므로 후자의 경우는 다이오드에 불이 켜지기 위한 최소 전류가 되지 않아 불이 켜지지 않은 것 같다.
LED를 반대 방향으로 연결하였을 경우는 불이 들어오지 않았다. LED는 단방향 소자이기 때문에 캐소드에서 애노드로 전류가 흐른다. 하지만 그 방향을 바꾸어 주게 되면 전류가 차단되어 흐르지 않게 된다.
스위치 A가 접지로 단락 된 경우는 스위치 A가 온이 된 경우이다. 스위치 A를 접지로 단락시켰더니 아무런 영향이 없었다. 그 이유는 스위치 A와 논리 게이트가 연결되지 않았기 때문에 스위치 A가 0이든 1이든 상관이 없다.
평가 및 복습문제
2. NOR 게이트들만 사용하여 그림 8-4의 등가회로를 그려라.
4. 그림 8-6의 회로에는 로 표기된 출력이 있다. 에 대한 표현식을 적고, 드모르간의 정리를 이용하여 X에 대한 표현식을 구하라.
그림 8-6
6. NAND 게이트를 사용하여 실험 순서 2에서 구한 표현식으로부터 무효 코드 검출기를 구현하는 회로를 그려라.
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키워드

BCD 무효코드검출기,   진리표,   카르노 맵,   카르노 맵을 이용한 표현식의 간소화,   NAND게이트,   논리 회로 간소화