Synchronous Counter 예비레포트

소개글

Flip-Flop을 이용하여 동기식 카운터를 설계하고, 확인함으로써 순차회로를 이해할 수 있다. 예비레포트입니다.

목차

1. Title
2. Name
3. Abstract
4. Background
5. Simulation
6. References

본문내용

3. Abstract
Flip-Flop을 이용하여 동기식 카운터를 설계하고, 확인함으로써 순차회로를 이해할 수 있다.

4. Background
1. 동기식 순차회로
동기식 순차회로는 회로 구성에 사용된 모든 플립플롭들이 하나의 공통 클럭을 동시에 공급받도록 구성된 회로를 말한다. 그리고 체계적인 설계기법이 존재하기 때문에 비동기식 순차회로보다 설계가 쉬운 장점이 있다. 동기식 순차회로는 아래의 그림에 동기식 카운터라고 불리는 회로를 나타내었다.
아래 그림1의 동기식 카운터 회로를 보면 사용된 모든 플립플롭들의 클럭 단자가 하나의 공통입력 CLK에 연결되어 있음을 볼 수 있다. 따라서 동기식 회로에서는 모든 플립플롭들이 동일한 시간에 자신의 상태를 변화시킨다. 비동기식 순차회로와는 다르게 지연이 이전 상태에서 다음 상태로 넘어가는데 영향을 끼치지 않으므로 속도가 빠른 장점이 있다.

2. 동기식 modulo-N 카운터
카운터란 일반적으로 아래그림의 상태천이도에 나타낸 것과 같이 클럭 펄스(clock pulse)가 하나씩 인가될 때마다 미리 정해진 순서대로 상태가 반복되는 순차회로를 말하며, modulo-N 카운터는 N개의 상태를 갖는 카운터를 말한다.

< 카운터 상태천이도 >

가장 흔한 형태의 카운터는 n비트 이진 카운터(n-bit binary counter)이다. n비트 이진 카운터는 n개의 플립플롭으로 구성되며, 2n개의 상태를 가지는 카운터를 말한다. 예를 들어 3비트 이진 카운터는 3개의 플립플롭으로 구성되고, 23=8가지 상태(000, 001, 010, ... , 111)를 가진다. 만일 이 카운터의 상태값이 아래의 그림 (a)에 나타낸 것과 같이 증가하는 순서로 변화된다면 증가형 카운터(up counter)라고 말하고, (b)에 나타낸 것과 같이 감소하는 순서로 변화된다면 감소형 카운터(down counter)라고 말한다. 경우에 따라서는 카운터가 증가기능과 감소기능을 모두 가지고 있을 수도 있으며 이와 같은 카운터는 증감형 카운터(up/down counter)라고 한다.
3비트 이진 카운터는 8개의 상태를 가지므로 mod-8 카운터라고 말할 수 있다. 또한 3비트 이진 증가형 카운터는 클럭 펄스가 하나씩 인가될 때마다 상태 값이 10진수로 볼 때 0, 1, 2, ... , 7과 같이 차례로 변화되므로 0부터 7까지 세는 카운터라고 말하기도 한다.

참고 자료

- LOGIC AND COMPUTER DESIGN FUNDAMENTALS 4TH EDITION (PEARSON Education - M.MORIS MANO 외)
- PSpice 기초와 활용 (복두출판사 - 최평, 조용범 외)
- 디지털 논리 설계(문대철∙박노경, 1997, 대영사)
- http://blog.naver.com/lovechanki?Redirect=Log&logNo=60013059492
- http://blog.naver.com/limej37.do?Redirect=Log&logNo=100006508991
- http://ko.wikipedia.org/wiki
- http://w3.kut.ac.kr/~yjjang/digi2000/chap7.pdf
- http://kmh.yeungnam-c.ac.kr/PcNcMicro2/digital/10.htm
- http://blog.naver.com/dbader?Redirect=Log&logNo=70009477250
- http://www.alldatasheet.com/
- http://www.sewoon.com/elect_data/information/flipflop.html
- http://www.roboblock.co.kr/info/info1.htm