FLIP FLOP, COUNTER, SHIFT REGISTER(예비+결과)(기초회로실험)

소개글

FLIP FLOP, COUNTER, SHIFT REGISTER(예비+결과)(기초회로실험)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.목적
2.이론적 배경
3.사용 장비 및 부품
4.실험 방법
5.예비 보고 사항
6.결과 보고서

본문내용

의 구분이 생긴다. 여기서는 D F/F을 캐스케이드로 연결한 직렬-직렬 시프트 레지스터를 알아본다. D F/F의 특성은 클럭 에지(Clock Edge)에서의 D 입력이 출력에 전달된다.
그림 5는 D F/F을 2개 사용한 2bit 시프트 레지스터이다. 그 동작 상태는 그 아래의 그림과 같다. 여기서 D단자는 데이터 입력 단자이고 Q1, Q2는 원하는 출력 단자이며, CP는 Clock Pulse를 인가하는 단자이다.
3.사용 장비 및 부품
74LS00 1개
74LS93 2개
74LS164 1개
적색 LED 4개
녹색 LED 4개
330Ω 8bit 어레이 저항 4개
8bit Dip Switch 1개
Toggle Switch 1개
4.실험 방법
(1) Gate로 구성한 RS F/F ; 그림 6과 같이 회로를 구성한 후, S‘과 R’을 교대로 접지에 연결하면서 LED의 점등상태를 확인하시오.
(2) 74LS93 2개를 이용하여 8bit-Binary Counter를 구성하고 Clock Pin에 함수 발생기를 이용하여 2kHz Clock(5Vp-p, DC offset=2.5V)을 인가하고 Clock 입력과 Low Digit의 Q3 출력, Low Digit의 Q3출력과 High Digit의 Q0 의 출력을 비교 관찰하라.(오실로스코프로 두개의 파형을 비교하면서 그릴 것)
(3) 그림 7과 같은 회로를 구성하고 SW1을 on-off 시킬 때 LED의 점등을 확인하여 Serial-in Parallel-out의 시프트 레지스터의 동작을 확인하라.
5.예비 보고 사항
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
9
2014. 11. 12.
(1) 74LS93의 핀 배치도와 Logic Diagram은 다음과 같다. 이를 이용하여 실험 (2)의 결과를 예측하여 설명하시오.
IC 7493은 16진 비동기식 상향 카운터로 각 플립플롭은 클록펄스의 하강 에지에서 변한다. 클록펄스가 인가되면 QA는 입력 주파수의 1/2, QB에서는 1/4, QC에서는 1/8, QD에서는 1/16인 구형파가 얻어지고 실험에서는 Low Digit의 Q3 출력이 High측 클록 입력과 연결되어 있으므로 High측 Q0의 출력은 Low측 Q3의 출력 파형의 1/2가 되어 나올 것이다.
(2) 74LS164의 핀 배치도와 Logic Diagram은 다음과 같다. 이를 이용하여 실험 (3)의 결과를 예측하여 설명하시오.
IC 74164는 S-R 플립플롭 8개로 구성된 직렬입력-병렬출력 레지스터이며, A와 B는 직렬입력데이터를 받아들이는 입력단자이고 병렬출력단자는 까지 8비트로 구성되어 있다. 이 HIGH일 때 레지스터가 정상 동작하고 LOW일 때는 레지스터의 내용이 모두 0으로 클리어된다. 이 HIGH일 때 클록이 공급되면 클록의 상승 에지마다 입력단자로 들어온 직렬 데이터가 시프트되어 저장된다. 이 실험에서 클록펄스의 주파수가 0.5Hz이므로 입력단자 A로 들어온 데이터가 0.5Hz 즉 2초마다 시프트되어 출력될 것이다.
6.결과 보고서
※각 항목에 반드시 검토 및 토의 내용을 작성하여 제출할 것.
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
9
2014. 11. 21.
실험(1)
SW1 ON = 0V
SW2 ON = 0V
* 검토 및 토의 사항
입력
출력
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
실험1은 NAND로 구성한 RS F/F에 대한 실험이다. SW1을 ON시켜 를 접지시키면 LED1이 켜지고. LED2는 꺼진 것을 실험을 통하여 알 수 있었다. NAND게이트 진리표와 그림 1을 참고하면 a에 0이 입력되고 Y에 1이 출력되었음을 알 수 있다. 출력 Y는 입력 c와 연결되어있으며 c는 1이되고 LED2가 꺼져있으므로 Y'는 0으로 출력되었음을 알 수 있고, 진리표에 따라 입력 d는 0으로 입력되었음을 알 수 있다. Y'와 입력 b가 연결되어있으므로 b는 0으로 입력되어 있음을 알 수 있다. 마찬가지방법으로 SW2를 ON 시켜 를 접지시키면 LED2가 켜지고 LED1이 꺼지는데 이를 통해서 각각의 입력을 확인할 수 있었다.
실험(2)
Clock 입력과 Low Digit Q3파형(1)
Low Digit Q3파형과 High Digit Q0파형(2)
* 검토 및 토의 사항
Clock 입력(CH1)과 Low Digit Q3파형(CH2)의 그림을 보면 클록펄스 2kHz를 입력하였을 때 Q3파형은 클록보다 주기가 8, 주파수가 1/8Hz인 것을 알 수 있다. Q3파형은 클록보다 주기가 16배가 되었음을 알 수 있는데, Binary counter를 통해 Q0에서는 클록펄스보다 주기가 2배, Q1에서는 4배, Q2에서는 8배가 되어 Q3에서는 16배가 되었음을 알 수 있다. Low Digit Q3파형과 High Digit Q0파형을 보면 출력 Q3가 다른 7493의 입력단자 A로 들어가서 마찬가지로 출력 Q1에서 Q3의 주기가 2배가 되는 것을 알 수 있었다. 우리가 사용한 7493은 입력신호의 하강에지에서 다음 신호의 HIGH, LOW가 바뀌는 것을 알 수 있었다.
실험 (3)
* 회로 동작 설명
위의 회로에서 스위치를 입력 b단자에 연결하면 74164 입력 A에 0이 입력되고 이 입력이 클록펄스의 상승 에지마다 입력 A에 들어온 데이터가 클록펄스의 주기에 따라 시프트되어 저장된다. 좌측의 스위치를 통하여 74164 입력 A에 신호를 넣어줄 수 있다.
* 검토 및 토의 사항
2초
4초
6초
8초
10초
12초
14초
16초
우리는 실험에서 스위치를 0~2초동안 입력 b에 연결 후 2초부터는 a에 연결했다. 위의 사진에서와 같이 하나의 신호를 입력하고 시간에 따른 LED의 변화를 관찰하였는데 2초마다 LED가 한 칸씩 옮겨지는 것을 관찰할 수 있었다. 74164는 클록의 상승에지마다 입력에 들어온 데이터가 시프트되어 저장되는데 우리가 실험에서 클록펄스에 입력한 주파수가 0.5Hz이므로 주기가 2초인 것을 생각하면 2초마다 상승에지가 반복되고 따라서 2초마다 입력한 신호가 시프트 되는 것을 알 수 있었다. 이를 확인하기 위해서 주파수를 1Hz를 바꿔 실험을 반복하였더니 1초마다 신호가 시프트 되는 것을 확인할 수 있었다.

키워드

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