[디지털 공학(24)] Up/Down Counter(업 다운 카운터)_순서논리회로(6)

 

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안녕하세요.

이번 시간에는 저번시간에 포스트한 State Machine을 기반으로 Up Down Counter를 설계하는 것을 기재하겠습니다.

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순서논리 회로에는 다양한 내용이 있습니다. 필요에 따라 아래 글들도 참고해보세요~!!~

1. Latch(래치)와 Flip-flop(플립플롭)

https://semicircuit.tistory.com/37

2. 비동기 카운터

https://semicircuit.tistory.com/38

3. 동기 카운터

https://semicircuit.tistory.com/39

4. 불규칙 카운터

https://semicircuit.tistory.com/40

5. State Machine 설계

https://semicircuit.tistory.com/41

6. UP/DOWN Counter

https://semicircuit.tistory.com/42

7. 시프트 레지스터

https://semicircuit.tistory.com/43

 

 

 

※1. Up-down 카운터 설계

(input x=0일 때 상향 카운트 x=1일 때 하향 카운트와 같이 하나의 input 변수에 조건에 따라 Up-Down의 작동을 하는 카운터)

(1) 상향 카운트 : 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7....

(2) 하향 카운트 : 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0....

 

=>이 경우 상태도가 Up counting일 때와 Down counting 할 때의 상태도가 각각 따로 총 2개의 상태도가 필요하다.

 

cf) 비동기식 카운터에 대한 파트에서도 Up-Down 카운터를 논한적이있다. 그경우에서는 rasing edge와 falling edge의 경우에서 clock에 들어가는 입력에 따라 Up-Down이 결정된다.

 

 

▶1. Up-Down 카운터 설계 과정

(Input에 조건이 들어가는 X가 0일 때 Up-counting X가 1일 때 Down-counting 하는 시스템을 구성한다.)

 

⓵ 상태도 : 출력을 순환하는 방식으로 표현하는 것

⓶ 다음 상태표 작성 : 현재와 다음 상태를 표현하는 것 (X=0일 때와 X=1일 때의 다음 상태가 분리되어 나타난다.)

⓷ 플립플롭 전이표 작성 : 다음 변화에 대한 J-K의 입력을 나타내는 표를 작성하는 것

⓸ 카르노맵 작성 : Present State와 Excitation Table을 카르노맵으로 표기하는 것(Input으로 X가 추가된다.)

⓹ 플립플롭 입력에 논리식 : 카르노맵을 통해 수식으로 표현하는 것

⑥ 회로 구현 : 수식으로 얻은 식을 회로로 설계하는 것

 

 

ex1) JK F/F를 이용하여 동기 8진 Up-Down 카운터를 설계하시오.

 

 

⓸ 카르노맵 작성

회로 구현

 

 

ex2) JK F/F를 이용하여 동기 8진 Up-Down 카운터를 설계하시오.

 

 

⓵ 상태도

 

⓶ 다음 상태표 작성

 

 

⓷ 플립플롭 전이표 작성

 

 

⓸ 카르노맵 작성

 

 

⓹ 플립플롭 입력에 논리식

 

 

 

⑥ 회로 구현

 

타이밍도(결과)