6.시프트레지스터와 카운터[예비]

소개

6.시프트레지스터와 카운터[예비]

목차

1. 시프트레지스터로 만들어진 링카운터의 구조와 동작원리에 대해 조사하라.
2. 비동기식 카운터와 동기식 카운터에 대해 알아보라.
3. 8단의 2진 카운터에서 카운트할 수 있는 최대값은 얼마인가?
4. 2진 리플 카운터에 대해 알아보라.
5. Up/Down 카운터에 대해 알아보라(동기식, 비동기식).
6. 7476 J-K F/F을 이용하여 4단 2진 Count-Up 리플 카운터를 설계하라.
7. J-K F/F을 이용하여 4단 2진 Down 카운터를 설계하라.
8. NAND gate를 사용하여 Count-Up과 Count-Down할 수 있는 회로를 설계하라.
9. J-K F/F를 사용하여 10진 리플 카운터를 설계하라.

본문내용

1. 시프트레지스터로 만들어진 링카운터의 구조와 동작원리에 대해 조사하라.

☞ 첫 단 플립플롭의 출력은 2단으로, 2단 플립플롭의 출력은 3단으로 연결되어 마지막 단 플립플롭의 출력이 첫 단으로 되돌아가도록 연결하면 플립플롭이 하나의 고리모양으로 연결되므로 이와 같은 형식의 카운터를 링카운터라고 말한다.
링카운터에서는 각각의 플립플롭은 외부의 트리거원으로부터 직접적으로 트리거 신호를 받으며, 플립플롭 사이의 연결은 트리거를 시키기 위한 목적은 아니다. 링카운터에서는 1자리는 1이며, 나머지 모든 자리는 0이 되고, 트리거에 따라서 1상태가 다음 플립플롭으로 옮겨진다. N자리를 갖는 링카운터에서 첫 단의 플립플롭을 1로 set시키면 각 플립플롭의 내용은 다음 단으로 옮겨가므로 N자리의 링카운터는 N가지의 상태를 카운터할 수 있다. 그러므로 링카운터는 계단식 스위치와 유사하다고 말할 수 있다.
위의 그림은 4진 링카운터를 구성한 것인데, 그림과 같이 4개의 플립플롭을 이용하여 전단의 출력 Q가 다음단의 입력 J로 들어 가도록 연결하면 된다. 그리고 4번째 플립플롭의 출력은 첫 단의 입력으로 들어가야 한다. 트리거 신호는 트리거원으로부터 각각 공급되도록 병렬로 연결한다. 파란 블로그, About Hyo--, 링카운터, http://blog.paran.com/abouthyo/666684.

2. 비동기식 카운터와 동기식 카운터에 대해 알아보라.
① 동기식 카운터
동기식 카운터는 각 플립플롭에 클럭 신호가 동시에 들어가 동작하며, 카운터가 한 값씩 증가 또는 감소하는 것이다. 위 그림과 같이 앞단의 출력 Q가 다음단의 J-K 입력으로 들어가게 되며, 클럭펄스는 모든 플립플롭에 병렬로 연결해주면 동기식 업 카운터가 구성된다. 다운 카운터는 출력 Q`를 다음단의 입력으로 넣어주면 된다. 트리거 입력이 가해지면 모든 플립플롭의 출력이 동시에 변하므로 비동기식에 비해 속도가 빠른 장점이 있다. 또한 위 두 그림을 비교해 보면 비트 수가 늘어날수록 회로가 복잡해지는데 동기식 카운터의 단점으로 볼 수 있다.

참고자료

· 없음