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실습목표
4-bit 2진 리플 카운터와 4-bit BCD 리플 카운터를 PSPICE 프로그램을 이용하여 설계하고 출력 된 파형을 분석해보자.
실습과정
4-bit 2진 리플 카운터
위의 그림은 4-bit 2진 리플 카운터이다. D-FLIPFLOP(7474) 4개와 NOT게이트(7404) 3개가 이용 되었다. CLEAR 값을 0s0, 1s1을 넣어주고 PRESET 값을 전부 1로 넣어준다. A0A1A2A3은 출력값이고 COUNT INPUT값은 10을 반복 시켜서 넣어준다.
COUNT 값을 넣어줄 때 위의 그림처럼 넣어준다. 더 넓을 범위의 값을 출력하기위해서 값을 이렇게 넣어주었다.
4-bit BCD 리플 카운터
위의 그림은 4-bit BCD 리플 카운터이다. JK-FLIPFLOP(7476) 4개랑 1개의 AND게이트(7408)를 이용하여 회로를 구현하였다. CLEAR 값을 초기값은 0 그이후의 값을 1로 넣어주고 PRESET 값은 전부 1로 넣어준다. Q1 Q2 Q4 Q8을 출력값이고 COUNT 값은 01을 반복 시켜서 넣어준다. LOGIC은 전부 1로 넣어준다.
COUNT 값을 넣어줄 때 위의 그림처럼 넣어준다. 더 넓을 범위의 값을 출력하기위해서 값을 이렇게 넣어주었다. BCD 카운터는 1001 이후의 출력값이 중요한데 범위가 부족하기 때문에 이렇게 넣어준 것이다.
실험결과
4-bit 2진 리플 카운터
위의 파형은 4-bit 2진 리플 카운터의 출력을 나타낸 것이다. CLOCK이 1일 때 A0A1A2A3
값은 1비트씩 증가하게 된다.
0000->0001->0xxx->0xxx->xxx0->xxx1->xxx0->xxx1->1000->1001->1xxx->1xxx
4-bit 2진 리플 카운터는 각 카운트 펄스 입력에 의해 한자리수씩 증가하는데 1111까지 증가한 후에는 다시 0000 으로 되돌가서 카운트하는 회로이다. 최하위비트 A0은 각 CLOCK에 의해 보수화 된다. A0이 1에서 0으로 될 때마다 …(생략)
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이 문제를 선착순 5명안으로 과제면제권을 주셧었는데 아쉽게도 얻지 못했다. 면제권을 못 얻은 이유는 2가지가 있었다. 첫번째는 STIM1에 입력할수 있는 값은 16s까지인데 조교님이 원한 것은 그 이후 값의 출력 파형이었다. 이 것에 대한 방법은 2가지가 있는데 AND 게이트를 이용하여 2개의 STIM1을 조합해서 파형을 출력하는 것이고 또 하나의 방법은 위에서 내가 넣어준 방법이다. 저는 두 번째 방법이 더 쉬워서 두 번째 방법으로 실습을 하였다.
두번째는 파형이 1111->0000으로 하향하는 카운터파형으로 출력되었다. 이점에서 NOT게이트를 이용해주었어야 하는데 그점을 생각못하고 입력값만 바꿔보았다. 이번 실습에서는 어려운 점이 꽤 많았었다. 여태까지는 조교님이 보여주신 그림으로만 똑같이 실습하였는데 창의적으로 변형시키는 점에서 아직도 많이 부족하다는 것을 깨달았다.
이제 실습이 얼마 남지 않았는데 남은 시간동안이라도 더 많이 배워 갈수 있으면 좋겠다.
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130 Kbyte
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