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고려대학교 디지털시스템실험 A+ 13주차 결과보고서2025.05.101. 컴퓨터 시스템의 기본 구조 이번 실험을 통해 Simple Computer의 동작을 구현해 보고 이해할 수 있었습니다. Control Unit, Data Path, Register File, Function Unit 등 컴퓨터 시스템의 기본적인 구조를 이해하고 실험을 진행했습니다. 2. Simple Computer 시뮬레이션 코드를 작성하고 시뮬레이션을 돌려보는 과정에서 코드 작성 순서를 지키지 않거나 Radix 설정을 잘못하는 등 작은 실수들이 여러 번 있었지만, 그만큼 많이 배울 수 있었습니다. Simple Computer의...2025.05.10
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK122025.05.091. 32-bit ALU 설계 이번 실습에서는 32비트 ALU(Arithmetic Logic Unit)를 설계하고 구현하였습니다. 하위 모듈인 Full Adder, ALU_1, ALU_2를 구현한 후 이를 활용하여 32비트 ALU Top Module과 Pipeline Top Module을 구현하였습니다. 다양한 ALU 연산(AND, OR, ADD, SUB, SET ON LESS THAN)을 수행하고 그 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였습니다. 또한 Synthesis 후 Schematic을 분석하여 Critical Path Delay...2025.05.09
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NAND와 NOR 게이트를 이용한 AND, OR, NOT 게이트 구현2025.05.111. NAND 게이트를 이용한 AND 게이트 구현 NAND 게이트는 두 입력이 모두 참일 때만 거짓을 출력하는 게이트이다. 따라서, NAND 게이트의 출력을 다시 NAND 게이트의 입력으로 연결하면 AND 게이트를 얻을 수 있다. AND 게이트의 논리식은 Q = (A NAND B) NAND (A NAND B)이며, 부울 대수를 통해 증명하였다. 2. NOR 게이트를 이용한 AND 게이트 구현 NOR 게이트는 두 입력이 모두 거짓일 때만 참을 출력하는 게이트이다. 따라서, NOR 게이트를 이용하여 AND 게이트를 구현하기 위해서는 입...2025.05.11
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK92025.05.091. 4비트 CLA 어드러 4비트 CLA 어드러를 구현하고 RTL 스키매틱과 합성 스키매틱을 비교했습니다. 테스트 벤치 코드를 통해 시뮬레이션을 수행했고, 결과 분석을 통해 Critical Path Delay가 6.672ns임을 확인했습니다. 2. 32비트 CLA 어드러 32비트 CLA 어드러를 구현하고 RTL 스키매틱과 합성 스키매틱을 비교했습니다. 테스트 벤치 코드를 통해 시뮬레이션을 수행했고, 결과 분석을 통해 Critical Path Delay가 7.416ns임을 확인했습니다. 3. 비트 수에 따른 Critical Path ...2025.05.09
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디지털시스템설계 이론과제22025.05.091. 디지털 시스템 설계 이 과제는 디지털 시스템 설계에 대한 내용을 다루고 있습니다. 과제에서는 0부터 999까지 카운트하는 카운터 모듈과 11011 패턴을 검출하는 유한상태기계(FSM) 모듈을 설계하고 검증하는 내용이 포함되어 있습니다. 카운터 모듈은 동기화된 리셋 입력을 가지며, 999에서 다음 값으로 넘어갈 때 0으로 초기화됩니다. FSM 모듈은 중첩된 패턴 검출을 허용하는 Mealy 모델로 설계되었습니다. 과제를 통해 디지털 시스템 설계 및 검증 기법을 익힐 수 있습니다. 1. 디지털 시스템 설계 디지털 시스템 설계는 현대...2025.05.09
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디지털시스템설계 2주차 과제2025.05.041. Verilog 프로그래밍 이번 과제에서는 Verilog 프로그래밍을 통해 1-Bit Full Adder와 8-to-1 MUX를 구현하는 것이었습니다. 학생은 Verilog 문법을 처음 다루어 어려움이 있었지만, 실습 예제를 복습하면서 모듈, 포트 선언, 벡터 형식 등 Verilog 기본 개념을 익혀나갔습니다. 특히 s[2], s[1], s[0]를 잘못 입력하여 결과가 올바르지 않았던 경험을 통해 Verilog 코드 작성 시 주의해야 할 점을 배웠습니다. 2. 1-Bit Full Adder 이번 과제에서는 1-Bit Full A...2025.05.04
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK52025.05.091. 4bit comparator 4비트 comparator 모듈을 구현하고, 이를 연결하여 8비트 cascadable comparator 모듈을 구현하였다. 각 비트를 비교하여 크다, 같다, 작다로 분류하여 출력하는 과정을 이해할 수 있었다. 2. Matrix multiplication 행렬 곱셈 모듈을 구현하면서 컴퓨터가 곱셈 연산을 수행하는 방식을 이해할 수 있었다. 2차원 배열 형태로 구현하는 것이 어려웠다. 3. Positive-edge triggered D flip-flop 양 에지 트리거 D 플립플롭을 구현하면서 동작 ...2025.05.09
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK72025.05.091. DFF with synchronous reset and enable 이번 실습에서는 DFF with synchronous reset and enable를 구현하였습니다. 실습 강의노트에 주어진 코드를 입력했지만, 결과 파형을 분석할 때 Q와 QBAR의 값이 반전되지 않는 결과가 생겼습니다. 이는 변수명을 잘못 입력해 생긴 결과였지만, 강의노트에 있는 모듈 코드에서 posedge clk과 'negedge reset'을 추가한 것이 asynchrous 일 때 쓰는 것처럼 보였습니다. 또한 D-FF의 동작원리에 대해서도 다시 한 번...2025.05.09
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK82025.05.091. 16x8bit Register file 이번 과제에서는 16x8bit Register file을 구현했습니다. 이 구조는 4bit의 address, 8bit의 data 크기, 16개의 저장공간을 가지고 있습니다. wr_enable이 활성화되면 clk 신호에 맞춰 din 값이 wr_addr에 입력되어 저장됩니다. 이를 통해 데이터가 저장되는 과정을 이해할 수 있었습니다. 2. Shift Register Shift Register 모듈을 구현하면서 clk이 positive edge일 때 qout이 shift되는 과정을 통해 동작 ...2025.05.09
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디지털시스템설계실습_HW_WEEK102025.05.091. FSM Detector 이번 과제를 통해 FSM Detector를 구현해보는 시간이었습니다. Testbench에서 1101 sequency를 포함하는 input x '011011011110111' sequency를 생성하여 그 결과를 확인했습니다. FSM 모듈은 위의 input을 감지하고 그에 따라 1을 출력하는 것을 알 수 있었습니다. 그리고 이 과정을 분석하면서 Detector의 원리도 이해할 수 있었습니다. 2. Verilog Code 과제에서는 FSM_Detector 모듈을 Verilog로 구현하고, Test Bench...2025.05.09
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