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 사용 장비 및 부품

1. 전원 공급 장치(GPS – 3303)

2. 함수발생기(GWSNSTEK2-1)

3. IC : 7400(1개), 7493(2개), 74164(1개)

4. LED(8개)

5. 저항 : 560Ω(8개), 330Ω(1개)

 실험 방법 및 결과

1-1 실험 내용 : 8비트 이진 counter

1-2 실험 회로도

1-3 실험 방법

1) 7493 2개를 이용하여 실험 회로 9-2와 같은 8비트 이진 카운터를 구성하라.

2) 클럭 단자에 클럭을 인가하고 클럭과 Low digit의 출력 Q3, Low digit의 출력 Q3과 high digit Q0의 출력을 오실로스코프로 비교 관찰하라.

1-4 실험 결과

2-1 실험내용 : 시프트 레지스터

2-2 실험 회로도

74164 하나만 사용했을 때 clock을 줌에 따라서 켜지고 꺼지는 현상이 나타났다.

74164 ic에 7400 ic를 사용해서 반전을 주고 계속 켰다 꺼졌다는 반복하도록 연결을 하였다.

2-3 실험 방법

1) 실험 회로 9-3과 같은 serial-in parallel-out 시프트 레지스터 회로를 구성하라

2) 클럭 단자에 클럭을 인가하고, LED의 상태를 관찰하라.

3) CLEAR 스위치를 단락시킨 후 LED의 상태를 관찰하라.

4) CLEAR 스위치를 개방시킨 상태에서 SW1을 이용하여 단자 A에 5V를 인가한 후 LED의 상태를 관찰하라.

5) CLEAR 스위치를 개방시킨 상태에서 SW1을 이용하여 단자 A에 0V를 인가한 후 LED의 상태를 관찰하라.

6) 단자 Qh로부터 7400을 이용하여 반전시킨 신호를 단자 A에 인가한 후 LED의 상태를 관찰하라.

2-4 실험 결과

74164 ic 한 개로 된 회로를 브래드 보드 위에 구현을 시켰다. 클럭을 인가시키게 되면 불이 켜졌다가 커지는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 스위치를 단락 시키면 LED의 모든 불이 꺼진다. 반복적으로 켜지고 꺼지고 하는 상태는 되지 않고 클락을 줄때만 켜지고 꺼진다.

74164의 8번 LED가 켜지는 자리에서 첫 번째로 다시 돌아가게 하기 위해서는 꺼진 상태는 반전 시켜서 1번 LED에 넣어주는 것을 해야 된다. 그러한 역할은 7400 ic가 NAND의 기능이 있기에 구현이 가능했다.

 결론

1번 실험에서는 우리는 순차논리 회로의 기본이 되는 8비트 이진 counter의 원리를 이해 할 수 있었다. 카운터가 지나 갈수록 초기값의 변화가 일어났다. 초기값의 변화의 차이를 오실로스코프 ch1과 ch2로 주파수의 수치를 명확히 확인 할 수 있었다. 실험을 하는데 있어서 Vcc과 그라운드는 항상 챙겨줘야 한다는 것을 명심해야 된다. Vcc나 Ground가 제대로 연결이 안되어 있으면 ic 기능을 제대로 못하기 때문이다. 그리고 미리 ic 배치도를 확인 함으로써 ic위치에 맞게 회로를 연결 할 수 있었다. 7493 ic이라는 동일한 ic를 연속으로 배치 함으로써 지속적으로 주파수가 반감이 되는 것을 확인했다. 이것을 측정할 때 접지가 있기 때문에 한쪽을 Ground 쪽에 프로브를 연결해야 정확한 수치를 얻을 수 있다.

2번 실험에서는 shift 레지스터를의 원리를 확인 하는 실험이다. 5V를 인가할해서 clock를 주면 불이 켜지는 실험이다. 그러나 처음에 LED의 +,- 방향을 잘 못 키고 플러스쪽에 Vcc를 주었더니 0V에 대해서 불이 켜졌다. 그래서 예상했던 결과와 반대로 나오게 되었다. 그래서 우리는 LED의 방향을 맞게 설치하고 그라운드 쪽에 –을 연결해서 5V가 될 때마다 켜지도록 설정을 하였다. 이 실험에서 74164 ic 하나만으로는 반복적으로 클락이 걸리지 않기 때문에 7440 ic을 넣어서 반복이 걸리도록 했다. 7440 ic가 NAND 게이트로 꺼진 불을 다시 켜지고 만약 켜진 불이 들어간다면 꺼주는 역할을 할 것이다. 이번 실험을 다시 불을 켜지는 것이기 때문에 꺼져있는 상태가 들어가면 된다.

결론적으로 1번, 2번 두 가지 실험을 통해서 카운터와 쉬프트 레지스터의 원리을 확인했다.