디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 1. 동기순서논리회로의 해석 (1) 변수명칭 부여 ◦ F-F A 플립플롭의 입력 : , ◦ F-F B 플립플롭의 입력 : ◦ F-F A 플립플롭의 출력 : , ◦ F-F B 플립플롭의 출력 : (2) 부울 대수식 유도 ◦ 플립플롭의 입력 : (3) 상태표 작성 ① 이면, 이므로 차기상태는 ② 이면, 이므로 차기상태는 ③ 이면, 이므로 차기상태는 ④ 이면, 이므로 차기상태는 현재상태 A 차기상태 B 0 0 1 1 A 0 1 0 1 B 0 1 0 0 1 0 0 0 (4) 상태도 작성 11 00 10 01 (5) 00→01→10의 순서를 갖는 카운터로 동작 2. 동기순서논리회로의 해석(상태표 및 상태도) (1) 상태표 작성 차기상태 출력 x=0, y=0 x=0, y=1 x=1, y=0 x=1, y=1 x=0, y=0 x=0, y=1 x=1, y=0 x=1, y=1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 현재상태 (2) 상태도 작성 11/0 00/0 01/1 10/1 z=0 z=1 00/1 3. 동기순서논리회로의 해석(상태표 및 상태도) (1) 부울 함수 , ⊙ ⊙, ⊕ ⊕ 1 01/0 10/0 11/1 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 (2) 상태표 작성 ① x=0, A=0, B=0 일 때 JA=0 and KA=1이므로 A=0, JB=1 and KB=1이므로 B=1, F=0 JB=1 and KB=1이므로 B=0, F=1 JB=0 and KB=0이므로 B=0, F=1 JB=0 and KB=0이므로 B=1, F=0 JB=0 and KB=0이므로 B=0, F=1 JB=0 and KB=0이므로 B=1, F=0 JB=1 and KB=1이므로 B=1, F=0 JB=1 and KB=1이므로 B=0, F=1 ② x=0, A=0, B=1 일 때 JA=1 and KA=0이므로 A=1, ③ x=0, A=1, B=0 일 때 JA=0 and KA=1이므로 A=0, ④ x=0, A=1, B=1 일 때 JA=1 and KA=0이므로 A=1, ⑤ x=1, A=0, B=0 일 때 JA=0 and KA=1이므로 A=0, ⑥ x=1, A=0, B=1 일 때 JA=1 and KA=0이므로 A=1, ⑦ x=1, A=1, B=0 일 때 JA=0 and KA=1이므로 A=0, ⑧ x=1, A=1, B=1 일 때 JA=1 and KA=0이므로 A=1, 현재상태 A 0 0 1 1 B A 0 1 0 1 x=0 0 1 0 1 차기상태 B A 1 0 0 1 x=1 0 1 0 1 x=0 F B 0 1 1 0 출 력 0 1 1 0 (3) 상태도 작성 1/1 00 0/0 0/1 1/0 01 11 1/0 0/1 1/1 10 4. 동기순서논리회로의 해석(상태표 및 상태도) (1) 부울함수 : ⊕⊕ , , (2) 상태표 작성 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ x1=0, x1=0, x1=0, x1=0, x1=1, x1=1, x1=1, x1=1, x2=0, x2=0, x2=1, x2=1, x2=0, x2=0, x2=1, x2=1, z2=0 z2=1 z2=0 z2=1 z2=0 z2=1 z2=0 z2=1 일 일 일 일 일 일 일 일 때, 때, 때, 때, 때, 때, 때, 때, J=0 J=0 J=0 J=0 J=0 J=0 J=1 J=1 and and and and and and and and K=1이므로 K=1이므로 K=0이므로 K=0이므로 K=0이므로 K=0이므로 K=0이므로 K=0이므로 2 z2=0, z2=0, z2=0, z2=1, z2=0, z2=1, z2=1, z2=1, z1=0 z1=0 z1=1 z1=0 z1=1 z1=0 z1=1 z1=1 0/0 x=1 F 1 0 0 1 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 차기상태 1=1 2=0 0 0 1 1 x1=0 x2=0 현재상태 0 1 x1=0 x2=1 0 0 x x x1=1 x2=1 x1=0 x2=0 1 1 x1=0 x2=1 0 0 출력 1 0 x1=1 x2=0 1 0 x1=1 x2=1 1 1 (3) 상태도 작성 11/1 00/0 01/1 10/1 z2=0 z2=1 01/0 10/0 11/1 110 00/0 5. 상태도 결정 111 011 001 100 010 011 110 6. 순서논리회로 해석 000 101 7. 순서논리회로 설계 (1) 상태 여기표 작성 차기 상태 x=0 A B C 현재 상태 A B 0 0 0 0 1 C 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 플립플롭 입력 출력 x=1 x=0 x=1 x=0 A B C DA DB DC DA DB DC F x=1 F BC 00 xA 00 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 01 11 1 10 X X X X X X (2) 플립플롭 입력 및 출력 함수 BC 00 xA 00 01 11 10 01 X X X 01 11 X X X 11 10 1 1 BC 00 xA 00 1 01 11 10 1 1 X X X 01 1 X X X 11 10 1 3 1 10 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 BC 01 11 10 01 X X X 11 X X X 1 1 1 xA 00 10 00 1 (3) 회로도 x F DA Q Q DB Q Q DC Q Q A A B B C C CP 8. 순서논리회로 설계 (1) 상태표 작성 x=0 현재 상태 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 A 0 0 1 0 차기상태 B A 1 0 1 0 x=1 0 1 1 0 x=0 F B 0 0 0 1 출력 0 1 1 0 x=1 F 0 0 1 1 (2) 상태 여기표 작성 조합논리회로 입력 입력 현재 상태 x 0 0 0 0 1 1 1 1 A 0 0 1 1 0 0 1 1 B 0 1 0 1 0 1 0 1 차기 상태 A 0 0 1 0 0 1 1 0 B JA 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 x x 0 1 x x 4 조합논리회로 출력 플립플롭 입력 KA x x 0 1 x x 0 1 JB 1 x 1 x 0 x 0 x KB x 1 x 1 x 1 x 0 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 (3) 플립플롭 입력 및 출력 함수 AB AB 00 x 01 11 10 X X X X 0 1 1 AB 00 01 11 0 X X 1 0 1 X X 1 1 x 10 00 01 11 10 1 X X 1 X X AB AB 00 01 11 10 0 X 1 1 X 0 1 X 1 X 1 x x 00 x 01 11 1 1 1 x JA Q A KA Q JB Q KB Q B CP F x에 1 (4) 회로도 (5) 펄스입력 10 대한 회로 동작도 CP x A B F 5 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 9. 순서논리회로 설계 (1) 상태 여기표 작성 입력 현재 상태 차기 상태 플립플롭 입력 출력 x A B C A B C J A KA J B KB J C 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 x x 0 1 1 x x x x x 0 1 x x x 0 0 0 x x 0 0 1 x x 0 0 x 0 1 x x x 1 1 x x KC F 0 x 0 x 0 1 x 1 x 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 x 1 x 1 x x 0 x 0 x 0000, 0110, 0111, 1000, 1110, 1111은 Don't Care 처리. (2) 플립플롭 입력 및 출력 함수 BC 00 xA 00 X 01 11 10 BC 00 xA 00 X 01 X X X X 01 11 X X X X 11 10 X 1 1 10 X 11 X 10 X 1 X X X X X BC 00 xA 00 X 11 X 10 X 01 X X X 11 X X X 10 X X X 01 X 11 1 10 BC 00 xA 00 X 01 X X X X 01 11 X X X X 11 10 X X 1 1 10 1 X BC 00 xA 00 X 11 X 10 1 X X X 01 X X X X 11 X X X 10 X 01 01 11 1 10 X BC 00 xA 00 X 01 X 1 (3) 회로도 6 1 01 11 10 X X X 1 X X 1 1 X 11 10 X X X X 01 BC 00 xA 00 X 01 X 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 F x CP JA Q A KA Q JB Q B KB Q JC Q KC Q C 10. 상태 축소 (1) 상태 a와 h가 동일하므로 축소하면 다음과 같다. x=0 c d a b e f c 현재상태 a b c d e f g (2) 초기상태 x 차기상태 x=1 f e g g b a g x=0 출력(z) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 a에서 출발하여 입력순서가 x=1001101인 경우 차기상태 출력(z) a x=1 차기상태와 출력 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 f f f a f f a 11. 순서논리회로 설계 (1) 순서논리회로 , , DA Q A x y Q DB Q Q CP 7 B F 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 (2) 상태표 x 입력 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 현재상태 y A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 차기상태 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 출력 B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 F 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 (3) 상태도 00/0, 10/0, 11/0 00 00/0 10/1, 11/1 01/0 01/0 01 10 01/1 00/1 00/1 10/0, 11/0 11 01/1, 10/1, 11/1 12. 순서논리회로 설계 (1) 순서논리회로 x y JA Q KA Q JB Q KB Q A B CP F 8 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 (2) 상태 여기표 x 입력 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 현재상태 y A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 차기상태 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 B 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 출력 F 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 (3) 상태도 01/0 00 00/0 11/0 00/1, 01/0 10/0 00/0, 01/0, 11/1 10/0 10 01 10/0 11/0 00/1, 01/0, 10/0, 11/1 11 (4) 상태 방정식 13. 상태도를 이용한 순서논리회로 설계 (1) 상태 여기표 A 0 0 0 0 1 1 1 현재 상태 B C A 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 차기 상태 플립플롭 입력 B C TA TB TC 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 111은 Don't Care 처리. (2) 플립플롭 입력 및 출력 함수 9 출력 F 0 1 0 1 1 1 0 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 BC BC 00 A 01 11 10 00 A 01 11 0 1 0 1 1 1 X 1 1 X 1 BC BC 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 1 1 X A 10 00 A 0 1 1 01 11 1 1 1 X 10 (3) 회로도 TA Q A CP Q TB Q B CP Q TC Q C CP Q F CP 14. 상태도를 이용한 순서논리회로 설계 (1) 상태 여기표 입력 x 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 현재상태 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 A 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 차기상태 B 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 플립플롭 입력 C TA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 10 TB 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 TC 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 출력 F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 (2) 플립플롭 입력 함수 BC 00 xA 00 1 01 11 BC 00 xA 00 10 1 01 01 11 1 1 11 01 1 10 BC 00 xA 00 10 1 1 11 10 01 1 A B A B 1 1 10 1 1 TA C ⊕ Q A C C Q C A B TB Q B C C Q A B TC Q C C CP Q 15. 순서논리회로 설계 (1) 상태 여기표 입력 현재상태 차기상태 플립플롭 출력 x A B A B DA DB 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 (2) 플립플롭 입력 함수 AB AB 00 x 01 0 1 1 11 10 1 1 00 x 0 1 1 1 01 11 1 1 10 1 11 1 1 B B 1 10 11 (3) 회로도 A 11 1 1 x 01 1 디지털논리회로 Solutions of Chapter 9 (3) 회로도 x DA A Q Q B Q DB CP Q 16. 3-비트 그레이 코드 카운터 설계( 플립플롭 이용) (1) 상태 여기표 현재 상태 차기 상태 플립플롭 입력 A B C A B C J A KA J B KB J C KC 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 x x x x 1 x 0 x 0 x 1 x x x x x 1 0 0 0 0 1 x x 0 0 x x x x 0 0 x x 0 1 x 0 x 1 x 1 x 0 (2) 플립플롭 입력 함수 BC BC 00 A 01 11 10 0 1 X X X A BC 00 01 11 10 X X X 1 0 X X 1 1 0 01 0 X X 1 X X 11 10 A 0 1 1 10 1 X X X X BC 00 01 11 1 X X X X 10 00 A 1 ⊙ 11 BC 00 01 1 BC A 00 A 0 X 1 X 01 11 10 1 X 1 X ⊕ (3) 회로도 A B C JA Q JB Q JC Q KA Q KB Q KC Q CP 12