003-1시프트레지스터 예비보고서

소개글

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목차

1. 목 적

2. 관련이론
1.1. 링 카운터
1.1. 존슨 카운터
1.1. 의사 불규칙 이진수열 발생기

3. 실험기구 및 데이터시트

본문내용

]
링 카운터
링 카운터(ring counter)는 시프트 레지스터를 응용한 가장 간단한 카운터로서 그림 2와 같이 직렬 입력, 병렬 출력 시프트 레지스터의 최종 출력을 다시 입력에 귀환시킨 일종의 순환 시프트 레지스터이다.
그림에서 볼 수 있듯이 링 카운터는 항상 첫 번째 플립플롭을 1로, 나머지 플립플롭은 모두 0으로 초기입력(Preload: PLD)을 걸어준다. 그러므로 클럭 펄스 CLK가 하나 들어오면 플립플롭의 4개 출력 Q3,Q2,Q1,Q0는 각각 0, 0, 0, 1으로 되고, 클럭 펄스의 수만큼 1이 오른쪽으로 이동하게 된다. 네 번째 펄스 후에는 1000의 상태로 되고 다섯 번째 클럭 펄스에 대해서는 다시 처음의 상태로 되돌아가서 0001이 되므로 링 카운터는 결국 4까지 셀 수 있는 카운터인 셈이다. 일반적으로 N개의 플립플롭으로 구성된 링 카운터는 N가지 출력상태를 내며, 이것은 이진 카운터(binary counter)가 2^N가지 출력을 내는 것에 비할 때에 극히 비효율적인 카운터인 셈이다. 그러나 링 카운터는 별도의 복호기(decoder)가 필요하지 않다는 장점이 있다.
(a) 회 로
CLK
Q3
Q2
Q1
Q0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
1
0
0
4
1
0
0
0
5
0
0
0
1
(b) 출력상태
[ 그림2. 링 카운터 ]
존슨 카운터
존슨 카운터(Johnson counter)는 링 카운터를 약간 개조한 것으로 꼬인 링 카운터(twisted ring counter)라고도 한다. 그림 3에서 볼 수 있듯이 존슨 카운터가 링 카운터와 다른 점은 첫째 출력단의 입력 J와 K를 각각 넷째 단의 Q바와 Q로 바꾸어 취했다는 점이다. 따라서 그림에서와 같이 8가지 출력상태가 나오게 된다. 일반적으로 N단의 플립플롭을 사용하는 경우 2N개의 출력상태가 나오므로 링 카운터보다는 효율적이라 할 수 있으나, 존슨 카운터의 경우에는 그림 3(c)에 보인 것과 같은 복호기가 필요하게 된다.
(a) 회 로
CLK
Q3
Q2
Q1
Q0
1
0
0
0
0
2
0
0
0
1
3
0
0
1
1
4
0
1
1
1
5
1
1
1
1
6
1
1
1
0
7
1
1
1
0
8
1
0
0
0
9
0
0
0
0
(b) 출력상태 (c) 복 호 기
[ 그림3. 존슨 카운터 ]
의사 불규칙 이진수열 발생기
의사 불규칙 이진수열(Pseudo-Random Binary Sequence: PRBS) 발생기는 N개의 플립플롭을 사용하여 주기 2^N-1의 의사 불규칙 이진수열을 발생시키는 회로이다. 비록 출력이 불규칙하지만 본래의 상태가 반복되므로 의사불규칙 (pseudo-random)이라는 이름이 붙여졌다. PRBS 발생기의 회로의 예는 그림 4와 같다.
[ 그림4. PRBS 발생기 ]
3. 실험기구 및 데이터시트
- 디지털 실험장치
- 오실로스코프(또는 다른 측정장치)
- 펄스/구형파 발생기
- D플리플롭 7474 (2개)
- XOR 게이트 7486
-8비트 직렬 입력-병렬 출력 시프트 레지스터 74164
-4비트 만능 시프트 레지스터 74194

키워드

시프트레지스터,   예비보고서,   디지털 논리 실험 및 설계