복습을 해보아요

논리회로

1. 동기식 카운터

카운터란?
숫자를 세는 회로, 클록 신호가 들어올 때마다 숫자가 하나씩 증가

동기식 카운터란?
모두 동시에 움직인다는 뜻. 즉, 카운터를 구성하는 모든 플립플롭이 같은 클록 신호를 동시에 받음.

장점
시간 지연이 거의 없음(동기식 카운터를 사용하는 핵심 이유) 비동기식 카운터는 각 플립플롭이 순서대로 바뀜. 그래서 아주 짧은 순간 이상한 값이 잠깐 나타날 수 있음 동기식 카운터는 모든 플립플롭이 동시에 바뀌므로 바로 변경가능. 따라서 1. 속도가 빠르고 2. 오동작이 적으며 3. 고속 회로에 적합하다.

카운터가 필요한 이유?
여러 가지 기능이 있으면 서로를 구분하는 것이 필요함. 즉, 각각의 기능을 구분하기 위해 카운터를 이용.

1. 기타 카운터 1. 링 카운터
   임의의 시간에 한 개의 플립플롭만 논리 1이 되고 나머지 플립플롭은 논리 0이 되는 카운터 쉬운 설명 : 1 하나가 플립플롭들을 따라 원형으로 계속 이동하는 카운터

• 사용하는 이유?
  • 각 상태가 하나씩만 켜지기 때문에 순서대로 동작해야 하는 곳에 사용함
• n개의 플립플롭이면 상태 수는 n개

링 카운터 응용
커피 자판기
동전 받기 -> 잔돈 돌려주기 -> 선택 스위치 읽기 -> 커피 뽑기 -> 다시 단계 1로 돌아감

2. 존슨 카운터
1이 차례대로 채워졌다가 다시 차례대로 사라지는 카운터
ex) 4비트 존슨 카운터
0000
1000
1100
1110
1111
0111
0011
0001
0000

• 마지막 플립플롭의 출력을 반전(NOT)해서 첫 번재 플립플롭 입력으로 넣는다.

타이밍도

04. IC카운터

• 74163 동기식 clear
  • 1 1 일때 카운터가 정상적으로 동작
  • 
  • 0부터 15까지 카운터가 되면 카운터가 하나 만들어짐 -> 뭔말이지 이게

쉬운 설명 :

• IC는 집적회로(Integrated Circuit)의 약자로 카운터를 만들기 위해 필요한 플립플롭과 논리게이트들을 하나의 칩 안에 넣어놓은 것.
• 비유 -> 레고 자동차
  • 직접 레고로 자동차를 만들면 모든 부품을 하나하나 조립해야 함.
  • IC카운터 사용 : 이미 완성된 자동차를 사는 것
  • 필요한 기능이 칩 안에 다 들어 있어서 전원,클록 연결만 해주면 바로 카운터로 사용가능

IC카운터를 사용하는 이유

• 직접 만들면 플립플롭 + 논리게이트 + 배선이 많이 필요함
• IC카운터는 IC카운터 칩 하나만 사용하면됨
• 그래서 회로가 간단해지고 공간이 적게 들며, 오류가 적고 제작이 쉽다.

IC카운터 핵심 정리

• 카운터 기능을 하나의 집적회로에 넣은 칩
• 클록 펄스를 자동으로 센다.
• 플립플롭과 논리회로가 내부에 포함되어 있다.