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OP-AMP(Operational Amplifier). 평가B괜찮아요

OP-AMP(Operational Amplifier)1. Introduction실험목적OP-Amp의 원리를 익혀 실험을 통해 미분회로, 적분회로를 구현해 본다.2. Theory연산 증폭기(Op-Amp, operational amplifier)는 아날로그 전압신호의 증폭 및 신호처리에 광범위하게 사용되고 있으며 용도에 따라 매우 다양한 종류가 있다. 연산 증폭기는 주로 전압 신호를 처리하는 회로에 응용된다. 대표적인 예로는 전압으로 출력되는 다양한 종류의 센서신호를 처리하는 회로에 사용되는 저주파통과필터(low-pass filter), 고주파통과필터(high-pass filter), 대역통과필터(band-pass filter) 등이 있으며 제어이론을 적용하여 설계된 제어기의 전달함수를 아날로그 회로로 구현하는 경우에도 사용된다.0 이상적인 Op-Amp의 기본 특성(1) 연산증폭기의 단자기능연산증폭기는 응용분야(특히, 음향 신호를 처리하는 오디오 기기)에 따라 매우다양한 중류가 있으며 일반적인 신호처리에 가장 많이 사용되는 범용의 대표적인연산증폭기 품명은 741이다.1) offset null(1,5) : 제조과정, 또는 오래 사용한 연산증폭기에서 발생될 수 있는 성능저하를 보상하기 위한 단자(보통은 사용하지 않는다.)2) NC(8) : no connection으로 사용하지 않는 단자3) Inverting input(2) : 반전입력신호 단자4) Non-inverting input(3) : 비 반전입력신호 단자5) Output(6) : 연산증폭기 출력신호 단자6) -Vcc(4), +Vcc(7) : 외부 공급전원의 연결단자로 연산증폭기는 외부로부터 전원이 공급되어야 작동되며 6번 단자의 출력신호는 -Vcc와 +Vcc사이에서 포화된다. 즉, 이론식에 의하여 계산된 출력전압 Vo가 -Vcc보다 작거나 +Vcc보다 크면 -Vcc 또는 +Vcc의 값이 출력된다.이상적인 연산증폭기의 특성1) vo는 v2-v1전압을 A배만큼 크게 증폭하여 출력한다. vo=A(v2-v1), -V출력단자의 저항은 영이다.0 증폭회로반전증폭기(inverting amplifier circuit)- 가상단락 상태를 가정하면 v1=v2=0(∵-Vcc≤vo≤+Vcc)이고 i1=0(∵Ri=∞)이다.- 반전입력단자에 대하여 Kirchhoff's law을 적용하면is+if =0 ---------- ①is =, if = ---------- ②②를 ①에 대입하면,+=0, vo = --- ③③으로부터 반전증폭기의 출력전압 vo는 입력전압 vs와 반대의 부호를 가지므로 반전회로이며 만큼 증폭된다. 단, ③의 입출력 전압관계식은 출력전압이 포화 되지 않는 경우()에만 유효하다. - Rf는 출력전압을 반전입력단자로 피드백 시키는 역할을 하므로 피드백 저항이 이라고 한다. 연산증폭기를 이용한 대부분의 회로는 출력단자의 신호를 입력단자로 피드백 시키는 형태로 구성되며 피드백 신호는 항상 반전입력단자에 연결되어야 한다. (negative feedback connection)비 반전증폭기(non-inverting amplifier circuit)- v2=vg(∵i2=0)이고 가상단락상태를 가정하면 v1=v2=vg이다.- i1=0을 고려하여 반전입력단자에 대하여 Kirchhoff's current law을 적용하면is+if =0 ---------- ④is =-, if = ---------- ⑤⑤를 ④에 대입하면,-+=0,vo = ---------- ⑥- ⑥에서 비 반전증폭기의 출력전압 vo는 입력전압 vg와 동일한 부호를 가지므로 비 반전회로이며 1+만큼 증폭된다.- 비 반전증폭기의 증폭 비는 항상 1보다 크다.0 Op-amp 미분증폭기반전입력 단자에 대하여 키르히호프의 전류법칙을 적용하면,-------------- ①-------------- ②식 ②을 식 ①에 대입하면-------------- ③여기에서 출력전압이 입력전압의 미분에 비례함을 알 수 있다. 는 미분시간상수, 미분기 이득으로 1V/s의 입력 신호 변화에 대해 출력 전압이 몇 V인가를 나타낸다.0 Op-amp 적분증폭기 평균값은 엄밀하게 영이 되지 않는다. 따라서 실제로 구성된 적분증폭기 회로에서는 vs 전압신호를 접지에 연결하여도 잡음이 시간에 따라 적분되므로 출력전압은 양의 전압, 또는 음의 전압으로 증가하게 되며 어느 정도 시간이 지나고 나면 연산증폭기의 전원전압으로 포화되게이와 같은 현상을 드리프트(drift)라 하며 아날로그 신호에 대한 적분회로뿐만 아니라 디지털 컴퓨터를 이용한 수치적분에서도 수치적분오차에 의하여 발생될 수 있다. 따라서 적분증폭기 회로는 입력전압을 단순히 적분하는 개루프 방식으로 사용되지 않고 보통 출력전압이 다시 입력으로 피드백 되는 폐루프 회로를 사용된다.실용적인 적분회로는 위와 같이 C에 병렬로 방전저항 Rf를 연결한다. Rf가 없을 때, 입력 Vs에 DC offset 전압이 조금이라도 있다면 적분기능에 의해 C에 축적되는 전압은 포화되어 버린다. 즉, 출력전압이 +Vcc나 -Vcc에 도달한다. 적분기가 포화 상태에 도달하면 더 이상 적분기능을 수행할 수 없다. 따라서 입력 Vs에 실린 미세한 직류전압 또는 저주파 신호에 의한 충전전압을 Rf를 통해 방전시킬 필요가 있다. Rf는 적분기능에 영향을 미치지 않기 위해 되도록 큰 값을 선정해야 해야 한다. Filter의 관점에서 보면 Rf와 C는 저주파 신호를 차단시키는 High Pass Filter 기능을 수행한다.예비보고서실험Ⅰ[1-1] 위의 회로를 pspice를 통해 구현 해보고 simulation해 본다.Pspice로 구현V0 I0[1-2] 위의 회로에서 Vo와 Io를 계산해본다.[1-3] 이론치와 simulation 결과를 비교해본다.이론치SimulationV0 전압-8V-7.99VI0 전류-2mA-1.999mA실험Ⅱ[2-1] 위의 회로를 pspice를 통해 구현 해보고 simulation해 본다.V0 I0[2-2] 위의 회로에서 Vo와 Io를 계산해본다.[2-3] 이론치와 simulation 결과를 비교해본다.이론치SimulationV0 전압84V84VI0 전류8.4mA8.4mA실험Ⅲ를 비교해 본다.저항R 이 바뀌면 저항 주변의 전압이 올라간다.C값은 영향을 주지 않는다.실험Ⅳ. Op-Amp 적분기[4-1] 위의 회로를 pspice를 통해 구현 해보고 simulation해 본다.[4-2] 위의 회로를 Vo를 구하여 보고, 계산결과와 pspice를 통한 simulation결과와 비교하여 본다.Vo = 90.31nV, Simulation = 90.31nV[4-3] 이론치와 simulation 결과를 비교해본다.[4-4] Op-Amp 적분기에 있어서의 Rf의 의미를 알아본다.Rf가 없을 때, 입력 Vs에 DC offset 전압이 조금이라도 있다면 적분기능에 의해 C에 축적되는 전압은 포화되어 버린다. 즉, 출력전압이 +Vcc나 -Vcc에 도달한다. 적분기가 포화 상태에 도달하면 더 이상 적분기능을 수행할 수 없다. 따라서 입력 Vs에 실린 미세한 직류전압 또는 저주파 신호에 의한 충전전압을 Rf를 통해 방전시킬 필요가 있다. Rf는 적분기능에 영향을 미치지 않기 위해 되도록 큰 값을 선정해야 해야 한다. Filter의 관점에서 보면 Rf와 C는 저주파 신호를 차단시키는 High Pass Filter 기능을 수행한다.[4-5] Rf를 20k로(또는 2M로) 교체한 후 simulation 해 보고, 두 결과를 비교해 본다.20k로 교체 : 주변 전류 값이 증가하고 전압값이 감소하였다.[4-6] Rf를 제거한 후 simulation 해 보고, 결과를 비교해 본다.Rf 제거 : 전류값이 줄어들었다.결과보고서실험Ⅰ.Pspice를 통해 SimulationVo측정 Io측정회로에서 Vo측정 회로에서 Io측정[1-1] 실험을 통해 Vo와 Io를 측정해보고, 이론치와 simulation 결과를 비교해본다.측정치이론치SimulationVo-7.616V-8V-7.99VIo-2.018V-2mA-1.999mA[1-2] 오차율을 구하고 오차 원인에 대해 고찰해본다.오차율Vo-4.8%Io0.9%회로를 구성할 때 저항이라든지 OP-Amp 가 빵 판의 어느 한 부분에 집중되는31.803V0 전압14.55315.4815.48I0 전류1.4541.5481.548[2-2] 오차율을 구하고 오차 원인에 대해 고찰해본다.오차율(18V)오차율(16V)V0 전압5.002%5.988%I0 전류5.546%6.072%18V 와 16V의 오차율이 어느 정도 비슷한 값을 가졌다. 오차원인으로는 이상적으로 일정한 전압이 공급되지 않는 점을 들 수 있다. 아무리 정밀한 파워 서플라이더이라도 매 순간 일정한 전압을 공급해 줄 수 없다. 또한 멀티 미터의 내부저항을 들 수 있다.실험Ⅲ. Op-Amp 미분기[3-1] 실험을 통해 Vo파형을 측정하여보고, simulation결과와 비교해 본다.옆에 그림에서 삼각파는 입력값이다. 비교하려는 것은 출력값이므로 오른쪽 시뮬레이션에서 출력 값만 나타나게 하였다.[3-2] 미분시간상수(RC)를 바꾸고 실험을 해보고, simulation결과와 비교해 본다.커패시터 10nF -> 20nF커패시터의 용량을 바꾸었을 때 그래프의 모양은 어느 정도 변하지만 전압의 값은 비슷하다는 것을 알 수 있다.저항 20k -> 40k저항의 용량을 바꾸었을 때 전압이 두 배 정도 상승하는 것을 알 수 있다.실험Ⅳ. Op-Amp 적분기[4-1] 실험을 통해 Vo파형을 측정하여보고, simulation 결과와 비교해 본다.오실로스코프를 통해 확인한 파형과 비슷한 그래프가 Simulation에서도 나온다.[4-2] Rf를 20k로(또는 2M로) 교체한 후 실험을 해보고, Vo 파형을 확인한다.Rf에 값에 상관없이 파형이 일정하다.[4-3] Rf를 제거하고 실험을 해보고, Vo 파형을 확인한다.Rf를 제거하여도 파형은 일정하다. Rf값이 파형에 영향을 주지 못하고 있다.Analysis실험 1과 실험 2는 실험 3과 4의 미분기 적분기를 해보기 위한 첫단계인 것 같다. 실험 3과 실험 4를 통해서 OP-Amp 미분기와 적분기가 어느 정도 이론의 파형과 비슷한 파형을 갖는다는 것을 알 수 있다. 실험 3에서 커패시터가 OP-Amp 미분기에 영향을 미치지

공학/기술| 2010.11.02| 20페이지| 2,000원| 조회(419)

OP, op amp, Operational amplifie

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전압계, 전류계, DVM의_사용법

전압계, 전류계, DVM의_사용법예비보고서실험Ⅰ.[1-1] 저항의 재질과 형태별로 분류해보고, 각 저항의 특징에 대해서 조사해 본다.재질에 따라서는 탄소계와 금속계의 저항으로 나뉜다.형태로는 리드선이 달린 lead resistor와 소형기기의 기판에 사용되는 thick chip type resistor로 구분한다.탄소계 저항기일반적이고 가격이 싸다. 저항값의 오차가 ±5%로 가장 많다 잡음이 심한 결점이 있다.금속계 저항기탄소계 저항기보다 오차가 적고 높은 정밀도의 저항값을 갖는다. 탄소계 저항기에 비해 가격이 높고 저항이 심하지 않다.[1-2] 전압원에 사각파를 인가하고, R에 흐르는 전류를 측정하여 resistor의 선형적 특성을 확인한다. (V에 인가하는 전압 amplitude가 증가하면 R에 흐르는 전류 amplitude도증가, 전압원과 저항은 임의지정)(1-2-1) pspice를 통해 simulation 한 다음 결과를 확인해본다.(1-2-2) 전압원에 삼각파을 인가하고, pspice를 통해 simulation 한 다음 결과를확인한다.실험Ⅱ.[2-1] 위 회로를 pspice에 구성하고, simulation 한다.[2-2] 합성저항의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.29.02kΩ pspice 값과 같다.[2-3] 회로 전체에 흐르는 전류 I의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.2.092mA가 흐른다.[2-4] 각 저항에 걸리는 전압의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.R1R2R3R4R5R6pspice2.902V5.44V5.44V1.658V1.658V1.658V이론치같다같다같다같다같다같다[2-5] 각 저항에 흐르는 전류의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.R1R2R3R4R5R6pspice2.902mA892.01uA1.658mA414.51uA1.814mA1.088mA이론치같다같다같다같다같다같다[2-6] 측정치와 이론치의 오차율를 구하라.실험Ⅲ.[3-1] 위 회로를 pspice에 구성하고, simul 구하고, pspice 결과와 비교해본다.R1R2R3R4R5R6pspice1.737V1.737V3.265V3.265V4.898V4.898V이론치같다같다같다같다같다같다[3-5] 각 저항에 흐르는 전류의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.R1R2R3R4R5R6pspice1.837mA612.25uA816.33uA1.633mA1.633mA816.33uA이론치같다같다같다같다같다같다[3-6] 측정치와 이론치의 오차율를 구하라.실험Ⅳ.[4-1] 위 회로를 pspice에 구성하고, simulation 한다.[4-2] 합성저항의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.1.673Ω[4-3] 회로 전체에 흐르는 전류 I의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.5.977mA[4-4] 각 저항에 걸리는 전압의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.R1R2R3R4R5pspice4.483V4.483V5.517V5.517V5.517V이론치같다같다같다같다같다[4-5] 각 저항에 흐르는 전류의 이론치를 구하고, pspice 결과와 비교해본다.R1R2R3R4R5R6pspice4.483mA1.494mA1.379mA2.759mA1.839mA이론치같다같다같다같다같다같다[4-6] 측정치와 이론치의 오차율를 구하라.결과보고서실험Ⅰ.[1-1] 서로 다른 저항값과 허용오차를 갖는 10개의 저항에 대해 각각의 색 코드에 따른저항값과 허용오차를 계산해보고, 멀티미터의 작동법을 익힌 다음 실제 측정값과비교해 본다.저항색1색2색3색4색5이론값실제값0.470kΩ없음노랑보라갈색금색0.4465~0.4935 kΩ0.464 kΩ0.51kΩ없음녹색갈색갈색금색0.4845~0.5355 kΩ0.5076 kΩ1kΩ없음갈색검정빨강금색0.950~1.050 kΩ0.9920 kΩ1.2kΩ없음갈색빨강빨강금색1.14~1.26 kΩ1.1832 kΩ2kΩ없음빨강검정빨강금색1.9~2.1 kΩ1.9815 kΩ3kΩ없음주황검정빨강금색2.85~3.15 kΩ2.9795 kΩ3.9kΩ없음주황흰색빨강금색3.705ction generator로 전압원에 사각파를 인가하고, R에 흐르는 전류를 측정하여오실로스코프를 통해 resistor의 선형적 특성을 확인한다.(1) 0.969mA (2) 1.925mA(3) 2.895mA전압원에 사각파를 인가했을때이다. 전압을 1V, 2V, 3V로 변화시켰을 때 R에 흐르는 전류가 그림과 같이 0.969mA, 1.925mA, 2.895mA로 선형적으로 증가하는 것을 볼수있다.(1-2-1) 실험을 통해 pspice의 결과와 비교해 본다.(1-2-2) 전압원에 삼각파를 인가하고, pspice의 결과와 비교해 본다.(1) 0.558mA (2) 1.110mA(3) 1.665mA삼각파를 인가했을때도 전압을 1V, 2V, 3V로 증가시켰을 때 저항 R에 흐르는 전류가 0.558mA, 1.110mA, 1.665mA로 선형적으로 증가하였다.실험Ⅱ.[2-1] 합성저항의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulation합성저항3.4854kΩ3.4458kΩ3.4458kΩ[2-2] 회로 전체에 흐르는 전류 I의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulation전류 I2.870mA2.902mA2.902mA[2-3] 각 저항에 걸리는 전압의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulationR12.8000V2.902V2.902VR25.3462V5.442V5.442VR35.3465V5.440V5.440VR41.8092V1.658V1.658VR51.8092V1.658V1.658VR61.8092V1.656V1.656V[2-4] 각 저항에 흐르는 전류의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치SimulationR12.870mA2.902mA2.902mAR21.696mA1.814mA1.814mAR30.993mA1.088mA1.088mAR40.914mA0.829mA0.829mAR51.523mA1.658mA1.658mAR60.434mA0.414mA으로는 이상적인 모델이었지만 회로 내부에서 저항, 도선, 멀티미터 등의 내부저항을 고려하지 못하였다. 또한 실험도중에 다른 요인이 작용하여 오차가 다른 실험에 비해 유독 커졌다.실험Ⅲ.합성저항 연결모습합성전류[3-1] 합성저항의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulation합성저항4.0871kΩ4.0832kΩ4.0832kΩ[3-2] 회로 전체에 흐르는 전류 I의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulation전류 I2.450mA2.449mA2.449mA[3-3] 각 저항에 걸리는 전압의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulationR11.8224V1.837V1.837VR21.8224V1.837V1.837VR33.2969V3.266V3.266VR43.2969V3.266V3.266VR54.8862V4.899V4.899VR64.8862V4.899V4.899V[3-4] 각 저항에 흐르는 전류의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulationR11.841mA1.837mA1.837mAR20.613mA0.612mA0.612mAR30.781mA0.816mA0.816mAR41.660mA1.633mA1.633mAR51.646mA1.633mA1.633mAR60.805mA0.816mA0.816mA[3-5] 측정치와 이론치의 오차율를 구하고, 오차 원인에 대해 고찰해본다.전압오차전류오차R10.79%-0.21%R20.79%-0.16%R3-0.94%4.28%R4-0.94%-1.65%R50.26%-0.79%R60.26%1.34%이론상으로는 이상적인 모델이었지만 회로 내부에서 저항, 도선, 멀티미터 등의 내부저항을 고려하지 못하였다.실험Ⅳ.합성저항 연결모습[4-1] 합성저항의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulation합성저항1.667kΩ1.667kΩ1.667kΩ[4-2] 회로 전체에 흐르는 전류 ulationR14.4512V4.483V4.483VR24.4511V4.483V4.483VR35.556V5.517V5.517VR45.556V5.517V5.517VR55.556V5.517V5.517V[4-4] 각 저항에 흐르는 전류의 측정치를 이론치와 simulation 결과와 비교해본다.측정치이론치simulationR14.487mA4.483mA4.483mAR21.500mA1.494mA1.494mAR31.327mA1.379mA1.379mAR42.802mA2.759mA2.759mAR51.864mA1.839mA1.839mA[4-5] 측정치와 이론치의 오차율을 구하고, 오차 원인에 대해 고찰해본다.전압오차전류오차R10.70%-0.08%R2-0.40%-0.40%R3-0.70%3.77%R4-0.70%-1.55%R5-0.70%-1.35%이론상으로는 이상적인 모델이었지만 회로 내부에서 저항, 도선, 멀티 미터 등의 내부저항을 고려하지 못하였다.Analysis도선과 저항, 멀티 미터의 내부 저항이 0이라는 가정하에 실험을 시작하였기 때문에 오차가 발생하였다. 이론처럼 딱 맞는 것이 아니기 때문에 어느 정도의 오차는 감안하고 실험을 해야 했다. 대부분의 저항도 5%정도의 오차를 가지고 있었다. 도선에서도 완벽하게 전하가 보존되는 것이 아니기 때문에 오차는 발생할 수밖에 없었다. 또한 실험하면서 멀티 미터를 직렬 연결하는 방법을 잘 알지 못해 병렬로 연결하여 값을 얻으려 하였다. 빵 판에 저항을 연결하면서 저항의 두 다리를 빵 판에 다 집어 넣은 채 직렬로 연결하려고 했다. 빼서 연결하면 된다는 사실을 고정관념이 작용하면서 뒤늦게 발견한 것이다. 그리고 전압공급장치에서 전압을 공급할 때 값을 설정하더라도 따로 확인이 필요하다.Conclusion전기회로를 빵 판에 직접 연결하고 전압을 걸어주면서 책에서 문제로만 접하던 것을 직접 하게 되었다. 그 과정에서 실제 환경에서는 이론과 같이 정확하게 적용되지 않는다는 사실을 알 수 있었다. 실험에서 V=IR, 옴의 법칙 등 물리에서의 전기법

공학/기술| 2010.11.02| 15페이지| 1,500원| 조회(3,423)

전압계, 사용법, 전류계, DVM

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육식의 종말

육식의 종말저자의 주장저자는 오늘날 세계적인 문제로 떠오르고 있는 식량문제, 환경오염문제의 원인을 인류가 지향하는 육식, 특히 쇠고기를 먹기 위하여 전 세계적으로 퍼지고 있는 소의 사육으로 돌리면서 인류가 육식 문화를 극복해야 한다는 것이 전체적인 결론이고 처음의 시작은 소와 인류의 관계를 조명하면서 그 관계의 변화를 서술하는데, 태초에 소와 인류의 관계는 아주 특별해서 수천 년 전에는 소들이 맹렬한 힘, 당당한 체력, 남성다움을 상징하여서 소들을 위해서 제사를 지내고, 소고기를 나누어 먹음으로써 황소의 이미지에 일체가 되려는 노력들을 하게 되고 이러한 사상들이 이어져서 인도에서는 소를 숭배의 대상으로 삼게 되고, 스페인에서는 소를 남성의 상징으로 여겼다.하지만 이러한 소숭배 사상은 기원전 4400년경부터 물밀듯이 밀려드는 동쪽으로부터의 침입, 즉 유라시아 스텝지방의 유목 기마부족의 침입이 이어지는데 기마부족들은 정착민족이 아니기 때문에 당시의 유럽 사람들과는 달리 대지에 대한 소속감이 없어서 그들의 소속감을 나타낼 수 있는 매개체로서는 무기와 소뿐이었고 이러한 사상들이 유럽인 사이에 퍼지게 되는데, 가축을 포함한 소는 시간이 지나서 인간과 문화 사이에서 표준적인 교환 매체로 이용될 수 있는 유동 자산들 중하나로 여겨지게 되었지만 아직까지는 소를 숭배하는 사상이 있었기에 소에 대한 생각이 고대의 남성의 상징적인 의미가 잔재해서 전사를 뜻하는 단어도 소를 의미하는 단어와 비슷한 연관이 있었고 이런 상징적인 의미를 갖기 위한 약탈 행위가 정당화됨에 따라서 전사들은 약탈행위를 계속하여서 소를 점점 더 많이 소유하게 되었고 권력에 대한 상징적 의미를 갖게 되었으며 최초의 자본가가 되었다.이후 무자비한 획득에 기반을 둔 급진적인 유형의 경제개념이 대두되면서 소는 육체에 깃들여 있는 신성함 대신 부를 낳는 경제적 생산성이라는 세속적 개념이 자리 잡게 되고 일상적인 용품으로 변형된 것과 함께 육식에 대한 끊임없는 갈망을 갖고 있던 영국이 강대국이었던 시절에 미국의 서부를 가 생기는 이유는 결국 비양심적이고 비윤리적인, 자제하지 못하는 인류의 육식에 대한 갈망이 있었기 때문에 앞으로의 여러 가지 식량문제, 환경문제 등을 해결하기 위해서 인류는 육식 문화를 극복해야 한다.줄거리 요약) 오늘날 지구상에 존재하는 소의 수는 12억 8,000마리로 추산된다. 소의 사육면적은 전세계토지의 24%를 차지하고 있으며 그들은 수억 명을 넉넉히 먹여 살릴 만한 양의 곡식을 먹어치우고 있다. 소의 무게를 전부 합치면 지구상의 모든 인간의 무게를 능가한다.소의 수는 갈수록 증가하는 추세이며. 이는 지구의 생태계에 혼란을 가져오고 6대륙의 거주지들을 황폐하게 만들고 있다. 그 무엇보다 소의 증가는 현재 남아 있는 열대우림을 파괴하는 주요한 요인이 되고 있다. 중앙, 남아메리카의 수백만 에이커에 달하는 고대 열대 우림지역이 소방목용 목초지로 개간되고 있다. 또한 소방목은 사하라이남 및 미국과 오스트레일리아 남부 목장 지대에서 활발히 진행되고 있는 사막화의 주된 요인이다. 반 건조 지역과 건조지역에서의 과잉목축으로 인해 4대륙에는 메마른 불모지가 생겨나고 있다. 나아가 사육장에서 흘러나온 축산 페기물이 지하수 오염의 주요 원인이 되고 있으며, 소는 지구 온난화의 주범이기도 하다. 소가 내뿜는 메탄은 지구 온난화를 초래하는 잠재적인 가스로서 지구대기에서 열기가 빠져나가는 것을 차단하는 역할을 한다.축우를 포함하여 여타 가축들은 미국에서 생산되는 모든 곡물의 70%를 소비한다. 지구상에서 생산되는 전체 곡식의 1/3을 축우와 다른 가축들이 먹어치우고 있는 반면 수없이 많은 사람들이 기아와 영양실조에 허덕이고 있다. 개발도상국의 농토가 생계용 양식 곡물생산에서 상업용 사료 곡물생산으로 전용됨에 따라 수많은 농부들은 대대로 물려받은 조상의 당으로부터 쫓겨나고 있다. 인간들은 기아에 시달리고 있지만 소와 다른 가축들은 실컷 곡물을 먹고 있다. 이런 이유를 개발도상국들에서는 격렬한 정치적 분쟁이, 북반구의 산업화된 국가들과 남반구의 가난한 국가들 사이에서는 정치적토지를 경작했고 우유를 짜내 아이들에게 영양을 공급했으며, 그들을 음식으로 섭취하여 활력과 에너지를 얻었다.서구문명의 종교적 삶과 세속적 삶의 기반에는 이 강력한 발굽동물의 영향이 곳곳에 남아 있다. 소에 관해 기록된 역사를 들춰보면 인류는 꾸준히 수소와 암소 신들에게 기도를 올렸다. 그들은 창조의 신이었다. 소의 생식, 남성다움, 다산을 나타냈으며 풍요를 상징하기도 했다. '소(cattle)'의 어원은 '동산(chattel)'과 '자본(capital)'에서 유래된 것이다. 소는 가장 오래된 이동 재산이며 많은 서구 문화에서 교환의 매개물로서 이용되었다. 이와 같이 소가 신성한 위치에서 통화와 상품으로 이행한 것은 자연에 대응하는 인류의 변화와 역사적으로 일맥상통한다. 소는 우리를 둘러싸고 있는 세계를 쓸모 있게 만드는 실용적인 동물이었으며, 세계 속의 자아에 대한 우리의 사고를 정의하는 유용한 투영이자 상징이었다.인간과 소의 관계는 여러 시기와 장소에서 결합했으며 모든 사회의 환경적, 경제적, 정치적인 원동력을 형성하는 데 도움이 되는 정교한 문화적 네트워크로서 '축산 단지'를 만들어냈다. 인도와 아프리카의 축산단지들이 비교적 소상히 알려지고 연구된 반면 유럽과 미국의 거대 축산단지, 그리고 그것이 서구 역사의 틀과 방향을 결정짓는 데 주요한 역할을 했다는 사실에는 관심의 흔적이 보이지 않는다. 이런 거대 축산단지들은 오늘날 지구와 인류 문명이 직면하고 있는 환경적 경제적 위기의 급증과 어느 정도 관련이 있다. 따라서 소 사육과 육식생활이 우리의 삶과 지구에 어떤 영향을 미쳤는지 좀 더 구체적으로 이해하고자 한다면, 거대 축산단지들이 우리의 삶과 세계관에 영향을 미친 다양한 경로들을 점검할 필요가 있으며, 그러기 위해서는 서구 문명의 육식의 역사부터 더듬어 보아야 할 것이다.이 책에서 우리는 라스코동굴(Lascaux Grotto)까지 거슬러 올라가는 최초의 고고학적 기록부터 아마존 열대우림에서 발생했던 치코 멘데스(Chico Mendz)암살에 이르기까지 역사들은 과거의 환경문제들과는 판이하게 다르다. 새로운 위협들은 일단 규모면에서 전 세계적이며 지구상의 온갖 생물과 생화학에 악영향을 미치고 있다. 일반 대중들은 환경 위협 하면 자동차 배기, 공장 폐수, 독성 물질과 방사성 물질 등을 먼저 떠올릴 것이다. 이런 그들에게 현대적인 축산 단지에서 비롯되는 대대적인 환경 파괴는 어쩌면 충격으로 다가설지도 모른다. 하지만 전 세계에서 육식이 급증하면서 발생되는 생태계 파괴는 환경에 피해를 주는 다른 많은 가시적인 요소들을 이미 능가하고 있다.6부 '육식을 즐기는 사람들의 의식구조'에서는 서구 사회에서 축산단지들의 심리학과 육식 생활의 정치학을 검토한다. 역사적으로 고대의 육식 신화 및 육식 관습은 남성 지배를 존속시키고 성별과 계급 조직을 구축하는 데 이용되었다. 현대에서는 육식이 국가 정체성을 다지고 식민 정책을 발전시키며, 심지어 인종 이론의 개발을 위한 도구로 이용되고 있다. 육식이 문화적 가치와 사회적 경계를 이끌어내는 데 어떤 역할을 했는지 축산 단지가 미국의 개척정신 형성에 어떤 역할을 했는지에 대한 고찰과 유사한 방식으로 검토될 것이다. 6부의 마지막 부분에서는 교외 고속도로 문화의 등장 속에서 현대적 축산 단지들의 역할을 분석한다. 아울러 미국의 독특한 현상인 햄버거의 사회학을 살펴보고, 현대의 육류 해체에서 비롯된 도덕적·윤리적 의미를 점검 해 볼 것이다.이 책은 21세기에는 인류가 육식 문화를 극복해야 한다는 주장으로 끝을 맺는다. 만약 지구의 건강을 회복시키고 날로 증가하는 인구를 먹여 살리는 데 일말의 희망을 가질 수 있다면, 지구상에서 축산단지들을 해체시키고 인류의 음식에서 육류를 제외시키는 것이야말로 향후 수십 년 동안 우리가 이루어내야 할 중요한 과업이다.감상 및 서평책의 마지막 부분에 보면 “곡물로 키운 소의 쇠고기는 불에 탄 삼림, 침식된 방목지, 황폐해진 경작지, 말라붙은 강이나 개울을 희생시키고 수백만 톤의 이산화탄소, 이산화질소, 메탄을 허공에 배출시킨 그 결과물이다.” 라는 구절이 사상이 점차 변하여서 소를 하나의 재산으로 생각하게 되는 자본주의 의식이 생겨나게 되는데 여기서 의식주 3가지 중 식에 해당하는 먹는 것이 사회에 미치는 영향에 대해서 볼 수 있다. 육식에 대한 갈망은 소를 점점 더 많이 사육하게 되었고 이러한 갈망은 소고기를 생산하기 위한 기술들을 발전시키는데 한 몫을 했다. 이런 기술들과 더불어서 많은 인공물들이 개발되어서 사용되었는데 그 예로써 소총, 철조망, 냉장열차/철도, 냉장증기선, 자동해체공정 등이 있다. 소총은 그 당시 많은 목축업자들이 미국으로 넘어가서 서부의 광활한 땅을 소의 방목지로 변경하기 위하여 인디언들을 몰아내고 그 지역에 자생하고 있던 버팔로를 죽이기 위한 도구로 사용되었다. 철조망은 야생동물을 몰아내고 얻은 광대한 땅의 풀들을 소들만 먹을 수 있도록 철조망을 쳐서 야생동물들은 들어올 수 없게 만든 장치였다. 그 결과 많은 야생동물들이 철조망 안쪽에 있는 풀과 먹을 물을 얻기 위하여 철조망을 지나가려고 하였고 그 철조망에 걸려서 죽는 것이 대부분이었다. 냉장열차와 철도, 냉장증기선은 유럽인들의 육식에 대한 욕구를 채워주고 더욱더 갈망하게 만들었는데 그 용도는 미국의 서부에서 방목한 수많은 소들을 냉장시켜서 철도와 냉장열차를 이용하여 동부로 보내고, 다시 증기선을 이용하여서 유럽대륙으로 많은 고기를 보낼 수가 있었다. 따라서 낮은 가격에 소고기를 공급할 수 있었고 귀족 뿐 아니라 일반 서민들까지도 소고기를 쉽게 이용가능하게 되었다. 여기서 목축업자들은 더 많은 소고기 생산과 비용 절감을 위해서 자동해체공정을 적용한다. 자동해체공정 이전에는 소들을 도살할 때 도살업자가 있어서 그 과정도 느리고 비위생적이어서 많은 도살업자들이 병에 걸리게 되고 도살업자들을 자주 교체함에 따른 비용이 많이 들어가게 되었는데 자동해체공정을 도입한 후부터는 도살업자들의 필요성이 사라지게 되고 소를 도살하여서 보기 좋은 포장육으로 만드는 과정이 이전보다 훨씬 빨라지게 되었다. 하지만 소고기의 안정성 검사나 질병여부 등의 검사는 이다.

독후감/창작| 2010.11.04| 6페이지| 1,500원| 조회(353)

육식, 육식의 종말, 종말, 약탈행위, 육식 문화

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새로운 지구를 위한 에너지 디자인

새로운 지구를 위한 에너지 디자인-바츨라프 스밀2009년 전 세계 대부분의 나라들은 화석연료에 의존한 삶을 살아가고 있다. 특히 미국의 경우는 세계 최대의 석유 소비국이자 원유 수입 국가이기도 하다. 세계 석유의 약 30%를 소비하며 2005년에는 1,031만 배럴의 석유를 수입하였다. 세계 2위 석유 수입국인 일본의 원유 수입량의 약 3배에 달하는 양이다. 최근에는 석유 자원의 고갈에 대비하여 국내 생산량을 억제하고 수입을 지속적으로 확대 하고 있다. 그만큼 현대 사회는 화석 연료, 석유가 배제된 채는 하루도 살아가기가 힘이 든 게 사실이다. 만약 석유 공급이 중단된다면 어떨까 생각해 보자. 우리가 지금 사용하고 있는 대부분의 제품들이 모두 석유를 이용해서 만든 것 이다. 칫솔, 옷, 핸드폰, 냉장고, 화장품, 의약품, 차 등 석유를 이용해서 만들지 않은 것이 없다. 우리의 생활이 석유와는 뗄레야 뗄 수 없는 관계이다. 심지어 한 끼 식사까지도 석유를 이용할 수밖에 없다. 이 사실에 대해서 반문을 들 수 도 있다. 씨앗을 재배해서 만든 것이 아니냐고 말이다. 하지만 이 씨앗을 재배하는데 있어서 비료, 농약, 트랙터, 운송 등 석유가 들어가지 않고는 이제 아무것도 만들어 낼 수가 없다. 이미 생활 깊숙한 곳까지 알게 모르게 우리는 석유의 혜택을 받으며 살아가고 있다. 하지만 석유시대의 종말과 에너지 위기에 대한 경고가 끊이지 않는다. 세계 여러 기관과 연구소에서는 석유의 고갈을 예측하고 있다. 과연 석유가 고갈된다면 어떤일이 발생 할 지는 아무도 모른다. 확실한 것은 석유에 의존한 상태에서의 고갈은 많은 문제점을 야기한다. 예를 들어 북한과 쿠바를 들 수 있다. 1990년 소련이 붕괴되면서 북한과 쿠바는 석유 공급이 끊기게 된다. 하루 아침에 공장이 멈추고 극심한 식량난을 겪게 되면서 아직도 그 어려움을 극복하지 못하고 있다.새로운 지구를 위한 에너지 디자인의 바츨라프 스밀은 화석연료에 대한 이야기를 우리에 게 전해주고 있다. 그는 대학교를 다닐 때 체계적인 후 40 여년 동안 에너지, 환경, 식량, 인구, 경제 등 연구 및 논문으로 환경 정책에 여러 가지 공로를 기여하였다. 저자의 평생에 걸친 경험과 고민 통찰력이 돋보이는 책이라 할 수 있다. 책을 읽다보면 생각 없이 낭비하던 에너지를 생각 해 보게 되고 앞으로 나아가야 할 에너지의 발전 방향을 느낄 수 있게 해주지만 여러 가지 의문도 드는 건 사실이다. 오직 기술 개발만으로는 지구 온난화로 인한 재앙을 막을 수 없으며, 결국 에너지 사용에 대한 우리의 태도 변화가 필수적이라는 이야기를 하고 있다. 화석 연료 조기 종말론에 대해서 저자는 희박하다고 말한다. 지금까지의 여러 예측들이 실패하였고 예측하는데 있어서 자원량 산정이라던가 석유 수요, 원가 등이 개별적으로 작용하는 것이 아니라 복합적으로 작용 하기 때문이다. 하지만 이 의견에 대해서는 저자의 입장이 맞을 수도 있지만 틀릴 수도 있다고 본다. 어떤 문제를 접근하는데 있어서 예측은 어느 정도 있어야 한다고 본다. 오직 두 가지 예측만이 가치 있고 반드시 필요한 것이라고 하는데 다른 의견이나 시각은 인정하지 않으려고 한다. 어찌 보면 문제 해결을 하는데 있어서 저자의 개인적 생각이 많이 들어간 것이 아닐까 생각한다. 두 가지 미래 예측은 다음과 같다. 첫 번째는 비상 대비 시나리오로서 추세나 예측에 극단적으로 벗어날 때의 결과를 예상해 보는 것이다. 두 번째 예측은 후회 없는 시나리오로서 인간의 소망과 생물권의 요청을 조화롭게 만드는 일을 목표로 장기적인 방향을 세워나가는 것이다. 무엇보다 생물권이 어떻게 바뀔지 예측하기조차 어려울 정도로 지구 온난화가 심해지거나, 가난한 국가들이 겪고 있는 것보다 에너지 자원이 편파적으로 분배되기를 원하지는 않을 것이다. 예측을 할 때 두 가지 상반된 경향을 살펴 볼 필요가 있다. 하나는 중요한 에너지 전환 기술의 발명과 그에 따른 상업화에 대한 상상력의 실패이고, 다른 하나는 전체적인 문제점을 해결해 주는 어떤 기술이 조만간 미래의 번영을 가져다 줄 것이라는 지나친 확신이다 지구 온난화 등에 대한 많은 관심을 엿 볼 수 있다. 그리고 작은 문제보다 큰 문제에 많은 포커스를 맞추고 있는 느낌을 많이 받는다. 당장의 세세한 문제보다 큰 윤곽을 그리려고 하는 생각이 많은 환경 정책을 바꾸어 놓은 것일지도 모른다. 또한 화석연료는 많은 각종 오염 물질을 배출하고 환경을 훼손한다. 화석 연료의 고갈보다는 환경 오염이나 각종 분쟁들로 인해 비 화석 에너지로의 변화가 필요하다고 말하고 있다. 사용 에너지의 대부분을 화석연료에 의존하는 시대가 얼마나 갈지는 알 수 없으나, 이러한 시대가 영원하지는 않을 것이다. 2000년에는 세계 1차 에너지 총공급 (TPES)이 82%에 달하였다. 그렇지만 정말 전 세계 원유 생산량 감소가 임박했을까? 100년 정도는 인류가 필요한 석유를 충분히 공급받을 수 있다고 알고 있다. 문제는 현재 묻혀 있는 석유를 새로 시추하는데 경제성이 예전보다는 크게 든다는 것이다. 또한 전 세계적으로 아직도 경제적 문제 때문에 발굴되지 않은 석유가 상당량 있는 것으로 알고 있다. 하지만 화석연료가 무한하지 않다면 언젠가는 끝이 날것이다. 화석연료에서 비 화석 에너지로의 이동은 불가피하지만 지금까지 우리가 이루어 놓은 것에 위협이 되어서는 안될 것이다. 점진적이고 유연한 이동이 필요하다고 본다. 비 화석 에너지로 수력 에너지, 바이오 매스, 풍력 발전, 직접적인 태양 에너지 전환, 수소 기반 전환, 핵 에너지 등을 제시하고 있다. 하지만 수력 에너지, 바이오 매스, 풍력 발전, 태양 에너지 전환에 대해서 저자도 한계를 알고 있다. 풍력 발전과 태양광 발전의 잠재력에 주목하고 낮은 효율과 에너지 밀도를 높이기 위한 기술 개발을 강조하고 있다. 여전히 많은 연구들이 진행되고 있지만 낮은 효율과 에너지 밀도가 가장 문제가 될 것이다. 상대적으로 전력 밀도가 낮고, 위치상의 문제, 그리고 가장 주목할 점은 생산된 전력을 운송 수단으로 바꾸는 일이다. 운송 에너지는 고 밀도의 이동 가능한 에너지 연료로 전환되야 하는데 그 문제에 대해서 기반도 많은 문제를 안고 있다. 저장 방식이라던지 안정성 문제이다. 폭발 위험성이 다른 연료에 비해서 높고 인프라 문제도 안고 있다. 그 문제에 대해서 저자도 일정 부분 피력하고 있다. 남은 핵 에너지는 어떨까. 핵 에너지에 대해서는 일정부분 긍정하면서 미래가 있다고 말하지만 결국 대안이 되지는 않는다. 21세기의 상반기 동안 점점 사라질지도 모른다고까지 말한다.마지막 6장은 가능한 미래에 대해서 말한다. 많은 인용과 수치 해석 그래프 등으로 객관적인 사실을 말한다고 느낄 수 도 있지만 저자의 개인적 생각이 가장 많이 담긴 장이 아닐까 생각한다. 새로운 에너지원 개발 못지않게 효율과 절약의 필요성을 주장하며 의식 전환, 일상적 실천을 말한다. 열병합 발전과 복합 싸이클 가스 터빈은 평균 50%의 화력 발전의 효율을 높일 수 있다. 이 같은 기술을 확산하기 위한 노력에 관심을 집중해야 하며, 효율적인 전기 전환 장치를 도입해야한다고 말한다. 현재 사용 중인 백열등과 표준 형광등을 압축 형광등처럼 가장 에너지 효율이 높은 전등으로 교체하여 사용한다면 빠르고 쉽게 에너지 절약을 할 수 있다고 한다. 미국 버클리의 텔레그라프 애비뉴를 따라 단 한 블록의 전등을 교체했는데도 이전 사용량보다 45%나 절약할 수 있다. 도시 전체의 전등을 교체한다면 30~50%의 전기를 절약할 수 있다고 한다. 또한 흡수도가 높은 검정색 지붕은 실온보다 50℃나 상승하는 반면 반사도가 높은 흰색이나 밝은색의 루프는 약 10℃상승에 그친다. 이로 인해 에어컨 전력을 줄일 수 있다. 이런 전환도 중요하지만 고 효율 전등의 가격도 중요하다고 생각한다. 대중들은 당장은 비싸지만 고효율인 제품보다는 싸지만 효율이 낮은 제품을 선택할 가능성이 더 많기 때문이다. 또한 이상적인 사회라면 다우존스와 나스닥지수보다는 자연의 혜택에 훨씬 큰 관심을 기울여야 한다. 우리가 높은 경제성장률을 추구할수록 지구의 1차 생산력이 더 많이 수확되거나 우리 활동에 의해 영향을 받는다. 이로 인해 자연 생태계가 오염되 감소한다. 이 모든 것들에 대해서 인간의 영향을 줄이는 것이 가능하다고 한다. 적당한 삶의 질을 유지하면서 이 모든 영향을 줄일 수 있다고 한다. 일인당 평균 50-70GJ의 에너지를 쓸 경우 다방면에 걸쳐 지적 탐구를 하고 개인의 자유를 존중받으면서 육체적으로 꼭 필요한 것을 충분히 챙길 수 있다. 하지만 일정 수준을 넘어 150GJ를 넘게 쓰면 허영을 부리고 에너지를 낭비하고 자연환경 퇴화가 한층 심해진다. 어찌 보면 당연한 말들을 계속해서 하고 있다. 전체를 위해서 개인을 강압적이 아닌 방법으로 통제하려는 느낌을 받는다. 과연 빈부격차가 벌어진 상황에서 부를 가진 사람들이 절약하고 아끼고 생각하면서 살까하는 생각이 든다. 그들은 효율적인 전등이나 지붕의 색보다 인테리어, 집의 크기 등을 생각할 것이다. 지금의 사회는 에너지 사용의 목적이 기본적인 생존욕구를 보존하는데서 벗어나 질적인 삶을 추구하고 다양한 자기만족을 위해 쓰이기 때문이다. 저자에게 이런 점을 다시 되묻고 싶다. 객관적인 자료를 인용하면서 화석 연료, 비 화석 에너지 등 잘 설명하다가 결론이 너무 이상적이지 않나 싶다. 전등 교체나 썬 루프 도색 문제에 대해서는 관련 법규나 강제성이 없다면 저자의 이상적인 추구가 될 것이다. 역설적으로 이 책 역시 저자가 앞서 말하던 실패한 노력들이나 어긋난 예측에 들어갈 수도 있지 않을까 한다. 많은 사람들에게 화석연료와 환경, 여러 가지 미래를 제시하면서 경각심을 불러 일으키지만 정작 상황이 닥치지 않는다면 우이독경이 될 것이다. 우리 나라도 석유 소비량은 세계 7위 정도이다. 석유 수입액은 반도체나 주요 수출액을 초월한다. 우리 나라도 대안책을 마련하지 않는다면 석유 문제가 생길 때마다 주요 산업들이 휘청일 것이다. 원유 값에 따라 우리 경제도 큰 타격을 받을 것이다. 그렇다고 해서 당장 석유가 아닌 다른 에너지원으로의 이동은 불가능하다. 화석연료에만 의존할게 아니라 다른 방안을 모색하고 나아가는 것이 필요할 것이다. 또한 책의 저자가 말하는 의식의 문제다.

독후감/창작| 2010.11.04| 3페이지| 1,500원| 조회(150)

사회, 기술, 공학, 바츨라브, 에너지 디자인, 새로운 지구, 새로운 지구를 위한, 스멀

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BCD to Excess-3 Code Conveter

BCD to Excess-3 Code ConveterIntroductionVHDL code를 이해하고 BCD to Excess3 code converter logic을 VHDL code화 시켜 Spartan-3 board에 download해서 원하는 결과를 수행 할 수 있다. Behavioral model code를 구성하고 functional/timing simulation을 실행시킨다. 그리고 board에 download하여 실제 동작상태를 확인한다. VHDL code를 확장시켜 logic equation으로 표현하는 Dataflow model code로 구성해 보고 functional/timing simulation을 수행, board에 download하여 동작상태를 확인한다.Behavioral Descriptionhigh level 표현으로 VHDL을 이용한 회로 설계개념에 가장 부합하는 표현으로 회로 설계의 동작 이해가 쉬우며, 순차적 동작을 하므로 알고리즘 표현이 가능한 장점이 있다.Dataflow Descriptionmiddle level 표현으로 주로 연산자나 function등을 이용한 설계 표현으로 회로 설계의 동작 이해가 다소 어려운 점이 있다. 경우에 따라서는 연산자를 이용한 최적화된 표현으로 회로의 합성이 필요 없을 만큼 최소화된 gate를 만들 수 있다. Dl 표현은 문장단위로 동작이 병행됨으로 하드웨어적인 동작을 가장 잘 표현한다.VHDL의 회로 설계 구조VHDL의 대략적인 구조- Entity : 회로의 Input, Output등을 선언- Architecture : 회로의 동작 및 상호 연결을 기술- Configuration : entity와 Architecture간의 상호 관계를 기술- Package : C-language의 header file과 같은 역할을 수행Materials & Methods- Xilinx사 Spartan 3E board, Xilinx ISE 9.2i –Assignment 1Design the BCD-to Excess-3 code converter on Spartan B/D using ISE.- The code converter belongs to combinational logic systems.- Design it with the same behavioral model.- You must obtain exact simulation results.- You must obtain exact experimental data on Spartan B/D.Assignment 2Design the BCD-to Excess-3 serial code converter on Spartan B/D using ISE.- The code converter belongs to sequential logic systems.- Refer to the behavioral model.- Design it with dataflow model.- A main template file will be offered for your design.- You must obtain exact simulation results.- You must obtain exact experimental data on Spartan B/D.New Project를 다음과 같은 device로 구성한다.다음과 같이 module을 구성한다.BCD-to-Excess3의 동작에 필요한 VHDL source code를 입력한다.이 코드는 case문을 사용하여 출력 “bcd”의 상태를 정의해 주고 있다. 출력 ex3를 입력이 들어올 때마다의 값을 정의하여 주고 있다.simulation을 위한 VHDL Test Bench file을 생성한다.Pin Assignment한다.Behavioral simulation과 Post-route simulation의 위아래 그래프는 같은 그래프이다. 단지 input, output값들의 표현 여부 차이이다.처음 100ns동안 딜레이로 신호가 들어가지 않고 100ns이후로 부터 신호가 들어오고 있다. 신호가 들어온 후에 딜레이 없이 출력신호가 발생하는 것을 알 수 있다. 출력신호를 살펴보면 입력신호를 정의한 곳에서는 BCD +3 값만큼 나오고 8보다 큰 신호에서는 1100의 신호가 나오는 것을 볼 수 있다. 신호가 지연되어 나오는 것을 볼 수 있다.지연값은 약5.6ns~5.7ns가 나오는 것을 확인하였다.Data-flow Model로 BCD to Excess3 serial code converter를 구현하기 위해선 각 값에 대한 state를 알아야 하는데 state diagram은 다음과 같다.State, X,Z의 관계를 생각하면 어렵지 않게 완성 시킬 수 있다. X의 값에 따라 Z값을 설정해주고 Nextstate값을 결정지어준다. 이 역할을 하는 함수가 밑에 코드에 있는 case와 if 문이다.위의 작성한 코드를 테스트-벤치하기 위해서 다음과 같이 X에 값을 입력하였다. 초기 딜레이는 30ns이고 그 다음부터는 20ns의 딜레이이다. Assignment 1과는 다르게 port로 들어오는 input, output을 STD_LOGIC_VECTOR가 아닌 bit로 설정하였다.테스트 코드는 입력 신호가 직렬로 들어오기 때문에 1Bit값을 지정해 주어 각 20ns사이클 마다 값이 들어오게 하였다. 그리하여 나온 출력 값을 아래와 같다.< Assignment 1 CODE>entity bcd2excess3 isPort ( bcd : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);excess3 : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0));end bcd2excess3;architecture Behavioral of bcd2excess3 isbeginprocess(bcd)begincase (bcd) iswhen "0000" => excess3 excess3 excess3 excess3 excess3 excess3 excess3 excess3 excess3 excess3 '0');SIGNAL excess3 : std_logic_vector(3 downto 0);BEGINuut: bcd2excess3 PORT MAP(bcd => bcd,excess3 => excess3);tb : PROCESSBEGINwait for 100 ns;bcd

프로그램소스| 2010.11.02| 15페이지| 1,500원| 조회(471)

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