< 비동기식 카운터 >1. 실험목적비동기식으로 리플카운터(ripple counter)형태의 이진 카운터를 구성하고 최대 동작 주파수 등의 회로특성을 측정한다.2. 관련이론(1) 카운터카운터는 입력 펄스를 받아서 정해진 순서의 상태를 반복하는 순차 회로이다. 카운터에는 리플 카운터(비동기식 카운터)와 동기식 카운터가 있다. 리플 카운터(비동기식 카운터)는 첫 번 플립플롭만 클럭을 받아 동작하고 뒤의 플립플롭은 앞 플립플롭 출력의 영향을 받아서 상태가 변화한다.동기식 카운터는 모든 플립플롭의 CP단자에 클럭이 동시에 입력되어 플립플롭들의 현상태에 따라 다음 상태가 동시에 결정된다.(2) 카운터의 분류- 플립플롭에 따른 분류l 동기식카운터 : 모든 FF이 동일한 클럭펄스에 의해서 동시에 상태천이l 비동기식 카운터 : 다른 FF들의 출력 신호를 클럭으로 사용- 세는 수의 범위에 따른 분류l modulo-N, divide-by-N 카운터l arbitrary sequence- 수를 세는 순서에 따라l up counter : 증가하는 순으로 계수l down counter : 감소하는 순으로 계수l up/down counter : 제어입력에 따라 증가, 또는 감소순으로 계수(3) 2진 리플 카운터그림 10-1에서 JK FF의 입력은 모두 1이고 은 클럭펄스가 들어올 때마다 반전 한다. 즉 클럭펄스의 NT에서 플립플롭의 출력이 보수가 된다. 는 값이 1에서 0 으로 바뀔 때 보수가되고, 는 출력의 영향을 받고, 는 의 영향을 받 는다. 의 순서로 2진수의 가중치(加重値)가 적은데, 하위 비트들이 모두 1이면 상위로 올라가며 순차적으로 0으로 변하고, 최종적으로 최상위 비트도 보수를 취하게 된다.(4) 7493A 4비트 2진 카운터이면 JK FF이 모두 비동기적으로 클리어되며, 한 입력이라도 0 이면 클럭입력에 따라 동작한다. 클럭을 인가하면가 모드-8카운터로서 2진 카운터순차로 동작한다. 를 Input B에 연결하고 Input A에 클럭을 인가하면가 모드-16카운터로 동작한다.(5) 7490 10진 카운터는 비동기로 를 1001로 세트시키고, 가 1이면 4개의 플립플롭 출력을 모두 0으로 만든다. 먼저 Input B에 클럭을 인가하면 ?출력은 000→001→010→011→100까지 변하고 다음 순차에서 이 가나오는 SR FF의 S입력으로, 가 R입력으로 들어가므로 으로 환원되어모드-5의 순차를 밟게된다. 한편 를 Input B에 연결하고 Input A에서 클럭 펄스를넣으면 2×5 즉 10 진 카운트 순차로 변화한다. 7492는 12진 리플 카운터이다.(6) DOWN COUNTERUp 카운터는 Q출력을 상위 플립플롭의 클럭 입력으로 넣었으나, 출력을 상위 FF의 클럭 입력으로 넣으면 1111→1110→1101→1100→0000 순으로 감소하는 2진 다운 카운터를 만들 수 있다. 즉 하위 플립플롭의 Q출력이 0에서 1로 변화할 때(은 1에서 0으로변화) 상위 플립플롭의 출력이 변화하게 된다3. 실험방법(1) 그림 9-4와 같은 이진 카운터를 구성하여라(2) CLEAR신호를 0→1로 하여 모든 플립플롭의 출력을 0으로 RESET시킨다.(3) COUNTER 신호에 펄스를 하나씩 주어서 출력 Q1 - Q4를 측정하여 표 9-2에 기록한다.