실험 15. 플립플롭의 기능 결과보고서

목차

Ⅰ. 실험 및 목적
1. 다음 회로를 구성하여 A, Q의 관계를 진리표로 구성하고 래치의 기본동작을 설명하라.
2. 7402를 사용하여 다음 회로를 구성하고 진리표를 작성하라. Q, 는 동시에 관찰하여 기록 하라.
3. 다음 회로를 구성하고 진리표를 작성하라. R-S, Q, 의 관계를 관찰하여 R-S플립플롭의 동작을 설명하라.
4. 다음 회로를 구성하고 enable를 변화시켜 가며 출력을 관찰하여 기록하라.
5. 다음회로를 구성하고 진리표를 완성하라.
6. SN7474를 이용하여 다음 각 항의 실험을 하라.
7. SN7476을 이용하여 PRESET = 1, CLEAR = 1로 두고 다음 진리표를 완성하라. 이때 CLK는 Function generator을 사용하라.

Ⅱ. 설계 및 고찰
(1) 다음은 자동차 보안 시스템이다. lock 신호가 1인 상태에서 (L=1) 외부 진동(Vibration)이 오면 (V=1) lock 신호가 해제(L=0)되기 전까지 경고 (siren=1)가 울리는 보안 시스템을 설계하시오. 단, R-S 플립플롭과 NOT, AND 만을 사용하여 설계하시오.
(2) 디지털 회로에 있어서 입력신호로 사용되는 기계적인 스위치(토글 스위치 등)는 bouncing이라 불리는 문제가 발생한다. 이것은 스위치를 한 쪽에서 다른 쪽으로 밀었을 때 안정적으로 다른 쪽에 정지되지 않고 탄성에 의해 접촉이 단속적으로 되다가 최종적으로 원하는 위치에 머물게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 bouncing이 되지 않도록 debouncing 회로를 기계적 스위치 다음에 연결하여 디지털 회로에 입력하면 안정적인 0→1, 또는 1→0의 천이가 일어난다.
① NOR Gate 2개와 2개의 저항으로 debouncing회로를 만들어라.
② 기계적 스위치만을 사용한 경우와 기계적 스위치 다음에 debouncing회로를 연결한 경우의 출력 파형을 오실로스코프로 비교하라.
(4) 실험 3에서 R=S=1 일 때 Q, Q는 어떤 상태의 출력을 내는가? 이러한 조건을 금지 입력이라고 하는 이유는?
(5) 실험 5와 실험 6에서 level trigger와 edge trigger 동작의 차이점을 설명하라. 또, D latch와 D flip-flop과의 차이점은?
(6) 실험 5에서 PRESET와 CLEAR는 각각 어떤 역할을 하는가?

Ⅲ. 비고 및 고찰

본문내용

◇실험목적
- 래치 회로의 기능을 이해하고 R-S 플립플롭의 구조와 동작원리를 이해한다.
- D, JK 플립플롭의 동작을 이해한다.

<중 략>

◇설계 및 고찰
(1) 다음은 자동차 보안 시스템이다. lock 신호가 1인 상태에서 (L=1) 외부 진동(Vibration)이 오면 (V=1) lock 신호가 해제(L=0)되기 전까지 경고 (siren=1)가 울리는 보안 시스템을 설계하시오. 단, R-S 플립플롭과 NOT, AND 만을 사용하여 설계하시오.

자동차 보안 시스템의 진리표

⇒ RS플립플롭은 두 입력이 모두 0일 때 모든 출력 값이 불변이다. 처음에 Input L은 RS플립플롭으로 들어가기 전에 inverter를 거쳐서 R로 들어가고 L과 V를 AND시켜 S로 보내면 위와 같은 시스템을 만들 수 있다.

<중 략>

(5) 실험 5와 실험 6에서 level trigger와 edge trigger 동작의 차이점을 설명하라. 또, D latch와 D flip-flop과의 차이점은?
∘ level trigger
edge trigger와 달리 클럭을 주는데 클럭 신호의 높은 부분이나 낮은 부분을 이용하는 방식으로 입력신호가 클럭이 능동레벨에 있는 동안에 바뀐다.
∘ edge trigger
edge trigger는 두 가지 방식이 있는데, 플립플롭을 예로 살펴보면 플립플롭이 클럭의 상승 모서리(0에서 1로 변하는 시점)에 맞추어 출력 값이 변하도록 만들어 졌다면 이 플립플롭은 상승 모서리 트리거 방식 플립플롭(positive-edge triggered flip-flop)이라고 말한다. 반대로 클럭의 하강 모서리(1에서 0으로 변하는 시점)에 맞추어 출력 값이 변하도록 만들어 졌다면 이 플립플롭은 하강 모서리 트리거 방식 플립플롭(negative-edge triggered flip-flop)이라고 말한다. 상승 모서리 트리거 방식 플립플롭과 하강 모서리 트리거 방식 플립플롭은 출력 값이 변하는 시점만 다를 뿐 출력의 논리 값을 결정하는 방법은 동일하다.

참고 자료

없음