디지털 회로 실험 및 설계 - Encoder, Decoder 실험 1

소개글

디지털 회로 실험 및 설계 - Encoder, Decoder 실험 1에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목표
2. 관련이론
3. 데이터 시트
4. PSpice 시뮬레이션

본문내용

디지털회로실험및설계 예비 보고서 #8
( Encoder, Decoder 실험 )
과 목
담당교수
제 출 일
학 번
이 름
1. 실험목표
① 인코더의 회로 구성과 동작을 실험한다.
② 디코더의 회로 구성과 동작을 실험한다.
2. 관련이론
인코더는 여러 개의 입력 중에서 신호(1 또는 0)가 주어진 입력의 정보를 코드로 변환하는 디지털 회로이며, 디코더는 반대로 인코더가 만든 코드를 원래의 정보로 복원하는 디지털 회로이다. 이를 합하여 코덱(Codec)이라고 한다.
인코더
- 기본 인코더인 4-to-2 인코더를 살펴보자. 밑의 사진은 4-to-2 인코더의 진리표이다. 진리표에는 4개의 입력에 따른 2비트 코드가 표시되어 있다. 즉 2비트 코드는 각각 4개의 입력 중 하나와 연결되어 해당 입력을 표시한다. 이처럼 입력이 4개이고, 그에 따른 2비트 코드를 만들어내는 인코더를 4-to-2 인코더라고 한다.
※ 각 코드(A, B)는 4개의 입력 중에서 어떤 입력이 ‘1’인지에 관한 정보를 가지고 있다. 예를 들어 코드 ‘11’은 입력 D3가 ‘1’임을 나타낸다.
디코더
- 기본 디코더인 2-to-4 디코더를 살펴보자. 밑의 사진은 2-to-4 디코더의 진리표이다. 진리표에는 2비트의 코드(A, B)와 그에 따른 출력(X0 ~ X3)이 표시되어 있다. 이처럼 2비트 코드에 따라 4개의 출력 중에서 하나를 선택하는 디코더를 2-to-4 디코더라고 한다.
- 이 디코더는 인코더와 반대로 코드에 따라 4개의 출력(X0 ~ X3) 중에서 하나를 선택한다. 즉 4-to-2 인코더가 만든 코드를 원래의 정보로 복원한다. 예를 들어 코드가 ‘11’이면 X3으로 1이 출력된다.
3-to-8 디코더 (이번 실험에서 사용하는 74138)
- 이 디코더는 3비트의 코드에 따라 8개의 출력 단자 중 하나로 신호를 내보낸다.
- 이 디코더는 3개의 입력(A, B, C : 1~3번 핀)과 8개의 출력(Y0 ~ Y6 : 9~15번 핀, Y7 : 7번 핀)을 가지고 있다. 출력 단자에는 NOT을 나타내는 ‘’이 붙어 있다. 이는 선택된 단자로 ‘0’을 출력하는 \'Active Low\'를 의미한다.
- ‘74138’ 디코더의 4~6번 핀은 디코더의 사용 여부를 결정하고 제어하는 데 이용되는 ‘Enable\' 단자(G1, G2A, G2B)이다. G1은 ’Active High‘ 이고, G2A와 G2B는 ’Active Low\'임을 알 수 있다. 따라서 ‘74138’ 디코더는 Enable 단자 G1 = 1, G2A = 0. G2B = 0 으로 설정해야 동작한다.
- 위 그림은 ‘74138’ 디코더의 진리표이다. 3비트 코드에 따라 출력 Y0 ~ Y7 중에서 하나가 ‘0’이 된다.
3. 데이터시트 ※ 이번 실험에 사용된 소자는 74LS148D, 74LS47N, 74LS138D, 74LS76D, 74LS153D입니다.
74LS148D
- 10, 11, 12, 13, 1, 2, 3, 4번 핀이 INPUT
- 9, 7, 6번 핀이 OUTPUT
- 14, 15번 핀은 각각 GS, EO
- 8번 핀은 그라운드, 16번 핀은 VCC
74LS47N
- 7, 1, 2, 6번 핀이 INPUT
- 13, 12, 11, 10, 9, 15, 14번 핀이 OUTPUT
- 3번 핀은 LT
- 8번 핀은 그라운드, 16번 핀은 VCC
- VCC로 4.75V(대략 5V)정도 인가되는 것이 권장된다.
74LS138D
- 1, 2, 3번 핀이 INPUT
- 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 7번 핀이 OUTPUT
- 8번 핀은 그라운드
- 16번 핀은 VCC
- VCC로 4.75V(대략 5V)정도 인가되는 것이 권장된다.
74LS76D
- 7476은 2개의 J-K 플립플롭이 들어 있는 소자이다.
- 1번, 6번이 각각 클럭
- 3번, 8번이 각각 클럭 바
- 4번, 9번이 각각 J
- 16번, 12번이 각각 K
- 5번이 VCC, 13번이 그라운드
- 2번, 7번이 각각 PRE
- 15번, 11번이 각각 Q
- 14번, 10번이 각각 Q바
- VCC로 4.75V(대략 5V)정도 인가되는 것이 권장된다.
74LS153D
- 74153은 듀얼 4-INPUT 멀티플렉서이다.
- 14번, 2번은 Common Select Input
- 1번, 15번은 Enable(Active Low) Input
- 6번, 5번, 4번, 3번, 10번, 11번, 12번, 13번은 Input
- 7번, 9번은 Output
- 8번은 그라운드, 16번은 VCC
- VCC로 4.75V(대략 5V)정도 인가되는 것이 권장된다.
4. PSpice 시뮬레이션 회로도 및 결과
실험 1) Encoder 74LS148의 동작 이해
※ 실험 1 회로도 ※
※ 실험 1 초깃값 ※
※ 실험1 초깃값 이유
- 실험1의 회로도에서 초깃값은 스위치가 모두 열려 있는 상태로, 최대값인 4가 뜬다.
※ 실험 1 FND 출력 : 0 ※ ※ 실험 1 FND 출력 : 1 ※
※ 실험 1 FND 출력 : 2 ※ ※ 실험 1 FND 출력 : 3 ※
※ 실험1 FND 출력 이유
- 실험1의 회로도에서, 스위치가 모두 닫혀 있는 경우, 모두 Low이므로 최솟값인 0이 뜨고, S4부터 순차적으로 스위치를 열 때마다 1씩 증가하게 된다.
실험 2) Decoder 74LS138의 동작 이해
※ 실험 2 회로도 ※
※ S1, S2 00일 때 ※ ※ S1, S2 01일 때 ※
※ S1, S2 10일 때 ※ ※ S1, S2 11일 때 ※

키워드

디지털회로실험및설계,   Encoder,   Decoder,   PSpice,   시뮬레이션