비동기형 카운터와 동기형 카운터
- 카운터
- 출력의 상태변화가 정해진 순서를 반복하는 특별한 레지스터
- 종류
- 동기형 카운터
- 카운터의 모든 레지스터가 클럭에의해 트리거됨
- 모든 레지스터의 상태변화가 동기되어 있음 (동시에 변화함)
비동기형 카운터
다른 플립플롭의 출력에 의하여 트리거됨
모든 레지스터의 상태변화가 동기되어 있지 않음 (변하는 순간이 다름)
전단의 변화가 다음단에 클럭으로 쓰이므로 차례로 변화가 일어남
ripple counter 라고도 함
동기형 보다 회로가 간단하나 전파지연에 의하여 고주파에서 동작이 어려움
동기형 카운터는 체계적인 설계 기법이 존재하나 비동기형 카운터는 설계자의 직관에 의존
2진 카운터와 십진(BCD) 카운터
2진 카운터: 카운터의 상태변화 순서가 이진수의 차례를 따름
십진 카운터: BCD 코드에 따라 상태가 변함 즉 0000에서 1001까지 반복적으로 카운트
3bit 2진 카운터: 0에서 7까지 변하는 카운터
비동기형 이진 상승 카운터
회로도
타이밍도
7번째 클럭에서 (0111) -> (1000) 변이의 순간을 확대한 그림 (비동기 동작)
비동기형 이진 하강 카운터
상승 카운터에서는 Qi 를 다음 플립플롭의 clock 으로 사용
하강 카운터에서는 Qi' 를 다음 플립플롭의 clock 으로 사용
회로도
타이밍도
비동기형 십진 카운터
0부터 9까지 카운트하는 회로
4비트를 이용함으로 16개의 상태를 가지나 0000 부터 1001 까지 10개만 이용
회로도
동작
1010이 되면 즉 Q3 과 Q1 이 1이되면 비동기 clear 가 발생
1010 상태가 없고 바로 0000으로 감
그러므로 0000 부터 1001까지를 카운트
실험
- 다음은 실험할 회로도 임
- 필요 실험부품
- 2 입력 NAND: 7400
- JK 플립플롭: 7476
- 십진 카운터: 7490
실험절차
- (1)
- 7476을 이용하여 그림 7(a) 회로를 구성하고, SW1을 이용하여 CLK 입력을 변화시키면서 의 상태를 측정하여 표1에 기록하라.
- (2)
- 7476을 이용하여 그림 7(b) 회로를 구성하고, SW1을 이용하여 CLK 입력을 변화시키면서 의 상태를 측정하여 표2에 기록하라.
- (3)
- 7476 및 7400을 이용하여 그림 7(c) 회로를 구성하고, SW1을 이용하여 CLK 입력을 변화시키면서 의 상태를 측정하여 표3의 왼쪽에 기록하라.
- (4)
- 그림 7(d) 의 7490을 이용하여 BCD 카운터를 구현하되, SW1은 클럭신호로, SW2는 CLEAR 신호로 동작하도록 각 입력을 적절히 연결하라(예비보고서 (5)②). SW1을 이용하여 CLK 입력을 변화시키면서 의 상태를 측정하여 표3의 오른쪽에 기록하라.
2003-07-30