목차
실험 8. Encoder와 Decoder
1. 목적
2. 이론적 배경
3. 사용 장비 및 부품
4. 실험 방법
5. 예비 보고 사항
6. 결과 보고서
1. 목적
2. 이론적 배경
3. 사용 장비 및 부품
4. 실험 방법
5. 예비 보고 사항
6. 결과 보고서
본문내용
실험 8. Encoder와 Decoder
1.목적
Encoder와 Decoder를 이해하고, 이를 응용하여 7segment LED를 동작시킨다.
2.이론적 배경
1) 숫자(BCD)코드와 문자(ASCII)코드
정보를 이산적으로 표현하는 규칙들의 집합
a. 숫자코드
BCD(Binary Coded Decimal code) : 8421코드라고도 하며, 10진수를 각 자리별로 4자리의 2진수로 나타낸 것이다.
b. 문자코드
ASCII(American Standard Code for Information Interchange) : 미국의 상무성(ANSI)에서 만든 표준코드로써, 전체 8bit에 parity bit를 제외하고 27=128개를 나타낸 것이다.
2) Encoder(부호기)
최대 2N개의 입력단자에 대응하여 신호가 N개의 출력단자로 나가는 조합회로
그림 8.1. 4 to 2 line encoder와 진리표
3) Decoder(복호기)
N개의 입력단자를 통해 들어온 이산신호를 최대 2N개의 출력단자 중 하나를 선택하는 조합회로
그림 8.2. 2 to 4 line decoder와 진리표
4) LED와 7 SEG LED
a) LED(Light Emitting Diode)
기 호
A K
외 관
anodecathod
그림 8.3. LED의 기호 및 외관
b) 7-segment LED와 BCD-to-7 SEG Decoder
7-SEG LED : 7편의 LED의 조합으로 숫자 표시, 각 LED에 a부터 g까지 기호가 부여됨. 애노드 공통형과 캐소드 공통형 두 가지 종류가 있음(주의!)
ex) LTS543
그림 8.4. 7-segment LED
7447/7448 :BCD 코드(4bit)를 입력받아 해당 숫자를 표시할 수 있도록 7seg LED 구동신호(7bit) 출력
3.사용 장비 및 부품
7-segment LED (LTS542)
7447
LED 4개
AND(7408)/ NAND(7400)
저항 680Ω 11개
4.실험 방법
(1) 7400과 7408을 사용하여 그림 8.7과 같은 회로를 구성하시오.
그림 8.7. Decoder 실험 회로
(2) A와 B에 (0V,0V), (0V,5V), (5V,0V), (5V,5V)를 인가하여 각각의 경우에 대하여 켜지는 LED를 표 1에 체크하시오.
(3) 그림 8.8과 같은 회로를 구성하시오. (애노드 공통 7-segment)
(4) 앞의 실험(2)을 반복하여, LED에 표시되는 숫자를 표 2에 기록하시오
5.예비 보고 사항
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
8
2014. 11. 5.
(1) 실험에서 사용될 IC소자들(7400, 7408, 7447)의 핀 배치도를 조사해서 그리시오
NAND GATE
AND GATE
BCD to 7-Segment Decoder
6.결과 보고서
※각 항목에 반드시 검토 및 토의 내용을 작성하여 제출할 것.
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
8
2014. 11. 12.
1) 표 1
B 0V, A 0V
B 0V, A 5V
B 5V, A 0V
B 5V, A 5V
B
A
D0
D1
D2
D3
0V
0V
ON
OFF
OFF
OFF
0V
5V
OFF
ON
OFF
OFF
5V
0V
OFF
OFF
ON
OFF
5V
5V
OFF
OFF
OFF
ON
*검토 및 토의사항
이 실험은 디코더의 동작 원리를 이해하기 위한 실험이다. 2개의 입력을 통해 4개의 출력을 확인하는 실험으로 좌측 그림에서 B와 A에 0V(LOW), 0V(LOW)의 신호를 입력하면 오른쪽 4개의 AND게이트에서 맨 위에있는 게이트에서만 5V(HIGH) 신호를 출력하고 그에따라 D0의 다이오드에만 불이 들어오게 된다. 상단의 표를 보면 입력 신호에 따라 D1, D2, D3에 불이 들어오는 것을 알 수 있다. 실험 중에 아무신호도 입력하지 않았을 때 D3에 불이 들어오는 것을 알 수 있었는데, 조교님께 여쭤보니 아무신호도 넣지 않았을 때에는 게이트에서도 임의의 출력을 내보낸다는 것을 알게 되었다.
이 실험을 통해서 24 디코더의 두 입력에 따라 출력 4개 중 하나가 선택되는 원리를 알 수 있었다.
2) 표 2
B 0V, A 0V
B 0V, A 5V
B 5V, A 0V
B 5V, A 5V
B
A
LED
0V
0V
1
0V
5V
2
5V
0V
4
5V
5V
8
*검토 및 토의사항
입력
디코더 출력
7447 출력
segment
출력숫자
B
A
A
B
C
D
a
b
c
d
e
f
g
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
2
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
4
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
8
이 실험은 실험 1에서 이용한 24 디코더에 IC 7447와 애노드 공통 7-segment를 연결하여 segment에 출력되는 숫자를 확인하는 실험이다. 그림과 같이 회로를 구성하고,
표와 같이 입력을 인가하면 디코더를 통해 4개의 출력이 나오게 되면서 7447에 4개 출력에 대한 입력이 들어가고 이 입력 신호에 따라서 7개 단자에 각 신호가 출력되며 segment에
숫자가 나오게 된다. 우리가 사용한 7-segment는 7447의 출력이 LOW일 때 segment가 활성화되는 active low인 것을 알 수 있다. B와 A의 입력이 0V, 0V일 때의 예를 들면 7447의 출력이 b,c만 0V(LOW)가 나오면서 segment의 b와 c에만 불이 들어오게 되고, 숫자 1이 출력 되는 것을 알 수 있다.
1.목적
Encoder와 Decoder를 이해하고, 이를 응용하여 7segment LED를 동작시킨다.
2.이론적 배경
1) 숫자(BCD)코드와 문자(ASCII)코드
정보를 이산적으로 표현하는 규칙들의 집합
a. 숫자코드
BCD(Binary Coded Decimal code) : 8421코드라고도 하며, 10진수를 각 자리별로 4자리의 2진수로 나타낸 것이다.
b. 문자코드
ASCII(American Standard Code for Information Interchange) : 미국의 상무성(ANSI)에서 만든 표준코드로써, 전체 8bit에 parity bit를 제외하고 27=128개를 나타낸 것이다.
2) Encoder(부호기)
최대 2N개의 입력단자에 대응하여 신호가 N개의 출력단자로 나가는 조합회로
그림 8.1. 4 to 2 line encoder와 진리표
3) Decoder(복호기)
N개의 입력단자를 통해 들어온 이산신호를 최대 2N개의 출력단자 중 하나를 선택하는 조합회로
그림 8.2. 2 to 4 line decoder와 진리표
4) LED와 7 SEG LED
a) LED(Light Emitting Diode)
기 호
A K
외 관
anodecathod
그림 8.3. LED의 기호 및 외관
b) 7-segment LED와 BCD-to-7 SEG Decoder
7-SEG LED : 7편의 LED의 조합으로 숫자 표시, 각 LED에 a부터 g까지 기호가 부여됨. 애노드 공통형과 캐소드 공통형 두 가지 종류가 있음(주의!)
ex) LTS543
그림 8.4. 7-segment LED
7447/7448 :BCD 코드(4bit)를 입력받아 해당 숫자를 표시할 수 있도록 7seg LED 구동신호(7bit) 출력
3.사용 장비 및 부품
7-segment LED (LTS542)
7447
LED 4개
AND(7408)/ NAND(7400)
저항 680Ω 11개
4.실험 방법
(1) 7400과 7408을 사용하여 그림 8.7과 같은 회로를 구성하시오.
그림 8.7. Decoder 실험 회로
(2) A와 B에 (0V,0V), (0V,5V), (5V,0V), (5V,5V)를 인가하여 각각의 경우에 대하여 켜지는 LED를 표 1에 체크하시오.
(3) 그림 8.8과 같은 회로를 구성하시오. (애노드 공통 7-segment)
(4) 앞의 실험(2)을 반복하여, LED에 표시되는 숫자를 표 2에 기록하시오
5.예비 보고 사항
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
8
2014. 11. 5.
(1) 실험에서 사용될 IC소자들(7400, 7408, 7447)의 핀 배치도를 조사해서 그리시오
6.결과 보고서
※각 항목에 반드시 검토 및 토의 내용을 작성하여 제출할 것.
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
8
2014. 11. 12.
1) 표 1
B 0V, A 0V
B 0V, A 5V
B 5V, A 0V
B 5V, A 5V
B
A
D0
D1
D2
D3
0V
0V
ON
OFF
OFF
OFF
0V
5V
OFF
ON
OFF
OFF
5V
0V
OFF
OFF
ON
OFF
5V
5V
OFF
OFF
OFF
ON
*검토 및 토의사항
이 실험은 디코더의 동작 원리를 이해하기 위한 실험이다. 2개의 입력을 통해 4개의 출력을 확인하는 실험으로 좌측 그림에서 B와 A에 0V(LOW), 0V(LOW)의 신호를 입력하면 오른쪽 4개의 AND게이트에서 맨 위에있는 게이트에서만 5V(HIGH) 신호를 출력하고 그에따라 D0의 다이오드에만 불이 들어오게 된다. 상단의 표를 보면 입력 신호에 따라 D1, D2, D3에 불이 들어오는 것을 알 수 있다. 실험 중에 아무신호도 입력하지 않았을 때 D3에 불이 들어오는 것을 알 수 있었는데, 조교님께 여쭤보니 아무신호도 넣지 않았을 때에는 게이트에서도 임의의 출력을 내보낸다는 것을 알게 되었다.
이 실험을 통해서 24 디코더의 두 입력에 따라 출력 4개 중 하나가 선택되는 원리를 알 수 있었다.
2) 표 2
B 0V, A 0V
B 0V, A 5V
B 5V, A 0V
B 5V, A 5V
B
A
LED
0V
0V
1
0V
5V
2
5V
0V
4
5V
5V
8
*검토 및 토의사항
입력
디코더 출력
7447 출력
segment
출력숫자
B
A
A
B
C
D
a
b
c
d
e
f
g
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
2
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
4
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
8
이 실험은 실험 1에서 이용한 24 디코더에 IC 7447와 애노드 공통 7-segment를 연결하여 segment에 출력되는 숫자를 확인하는 실험이다. 그림과 같이 회로를 구성하고,
표와 같이 입력을 인가하면 디코더를 통해 4개의 출력이 나오게 되면서 7447에 4개 출력에 대한 입력이 들어가고 이 입력 신호에 따라서 7개 단자에 각 신호가 출력되며 segment에
숫자가 나오게 된다. 우리가 사용한 7-segment는 7447의 출력이 LOW일 때 segment가 활성화되는 active low인 것을 알 수 있다. B와 A의 입력이 0V, 0V일 때의 예를 들면 7447의 출력이 b,c만 0V(LOW)가 나오면서 segment의 b와 c에만 불이 들어오게 되고, 숫자 1이 출력 되는 것을 알 수 있다.
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