예비 보고서
[실습 11, 12, 14, 20, 22, 29, 30, 32]
과목 : 기초전기공학실험설계 2 (001분반)
담당교수 : 김형표 교수님
실험조 : 4조
조장 : 2024004644 박준우
조원 : 2021110257 이종빈
: 2022116993 배성익
: 2024005201 송윤정
실험일 : 2025.09.15.
1. 실험 제목
: 4. 기본 논리 게이트
2. 실험 목적
- 디지털 논리회로의 기본이 되는 논리 게이트를 다루는 방법을 배운다,
- ‘1’과 ‘0’으로 이루어져 있는 디지털 신호들을 논리회로를 통과시켜 새로운 디지털 신호로
만들어지게 되며, 디지털 시스템에서 필요로 하는 여러 가지 신호들을 만들 수 있도록 논리회
로를 구성한다.
- 논리회로를 설명하고 표현하기 위한 불대수의 사용을 익힌다.
3. 사용기기 및 부품
실험 장비
종류
실습 번호
HBE-LogicLab-D
호스트PC
-
신호 연결 케이블
USB 연결 케이블
게이트 IC
74LS08
실습 11
74LS32
실습 12
74LS08
실습 14
74LS00
실습 20
74LS02
74LS08
실습 22
74LS32
실습 29
74LS04
74LS00
74LS08
실습 30
74LS32
실습 32
74LS04
4. 실습 분석
<실습 11 : 2입력 기본 AND 게이트>
(1) 실험 목적
2개의 입력과 1개의 출력을 가진 기본 AND 게이트의 특성을 실습을 통해 이해한다. 신호분
석툴을 이용하여 입력 신호를 만들고, LED와 신호분석 툴을 이용하여 출력 신호를 관찰한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LogicLab-D, 호스트 PC, 신호 연결 케이블, USB 연결 케이블, 74LS08 1개
(3) 배경 이론
2입력 기본 AND 게이트 IC는 74LS08이며, 74LS08에는 2입력 AND 게이트가 총 4개 내장
되어 있다. IC에는 한쪽 끝에 둥근 홈이 있는데, 이 홈을 기준으로 핀 번호를 계산하면 된다.
AND 게이트 IC 74LS08의 내부 논리 회로도
AND 게이트의 로직 구성도
AND 게이트 IC 74LS08의 모습
AND 게이트의 논리식
AND 게이트의 진리표
(4) 실습 순서
- 신호분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결한다.
- 시간 간격 조절창을 이용해 시간 간격을 100ms로 조정후 반복시행 버튼을 누른다.
- IN_01 파형은 1000ms 간격으로 ‘0’과 ‘1’을 번갈아 가며 입력하고. IN_02 파형은 2000ms
간격으로 ‘0’과 ‘1’을 번갈아 가며 입력한다.
- ‘0’과 ‘1’의 선택은 신호를 입력할 영역을 마우스로 드래그 한 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌
러 Set High(Q) = ‘1’, 또는 Set Low(Q) = ‘0’을 선택하면 된다.
- 동작버튼을 눌러 신호출력을 시작하고. LED1의 점등상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 12 : 2입력 기본 OR 게이트>
(1) 실험 목적
2개의 입력과 1개의 출력을 가진 기본 OR 게이트의 특성을 실습을 통해 이해한다. 신호분석
툴을 이용하여 입력 신호를 만들고, LED와 신호분석 툴을 이용하여 출력 신호를 관찰한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LogicLab-D, 호스트 PC, 신호 연결 케이블, USB 연결 케이블, 74LS32 1개
(3) 배경 이론
2입력 기본 OR 게이트 IC는 74LS32이며, 74LS32에는 2입력 OR 게이트가 총 4개 내장되어
있다. IC에는 한쪽 끝에 둥근 홈이 있는데, 이 홈을 기준으로 핀 번호를 계산하면 된다.
OR 게이트 IC 74LS32의 내부 논리 회로도
OR 게이트의 로직 구성도
OR 게이트 IC 74LS32의 모습
OR 게이트의 논리식
OR 게이트의 진리표
(4) 실습 순서
- 신호분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결한다.
- 시간 간격 조절창을 이용해 시간 간격을 100ms로 조정후 반복시행 버튼을 누른다.
- IN_01 파형은 1000ms 간격으로 ‘0’과 ‘1’을 번갈아 가며 입력하고. IN_02 파형은 2000ms
간격으로 ‘0’과 ‘1’을 번갈아 가며 입력한다.
- ‘0’과 ‘1’의 선택은 신호를 입력할 영역을 마우스로 드래그 한 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌
러 Set High(Q) = ‘1’, 또는 Set Low(Q) = ‘0’을 선택하면 된다.
- 동작버튼을 눌러 신호출력을 시작하고. LED1의 점등상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 14 : 2입력 기본 AND 게이트>
(1) 실험 목적
2개의 입력과 1개의 출력을 가진 기본 AND 게이트를 연결하여 4 입력을 가지 는 AND 로
직 회로를 구현하고, 그 특성을 실습을 통해 이해한다. 버튼과 신호 분석툴을 이용하여 입력
신호를 만들고, LED와 신호분석툴을 이용하여 출력 신호를 관찰한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LogicLab-D, 호스트PC, 신호연결케이블, USB연결케이블, 74LS08 1개
(3) 배경 이론
AND 연산은 2개 이상의 논리 변수들을 논리적으로 곱하는 연산이다. 아 는 AND라는 단어
에서 알 수 있듯이 논리 연산의 대상이 되는 논리 변 수들이 모두 참(1)일 때 그 결과들도 참
이 되는 연산이다.
(4) 실습 순서
- 신호분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결한다.
- 시간 간격 조절창을 이용해 시간 간격을 100ms로 조정후 반복시행 버튼을 누른다.
- IN_01 ~ IN_04까지 해당 신호의 NAME을 선택 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 clock을 선
택한다.
- clock 선택창에서 start value는 low(0)로, multiplied by는 IN_1은 3, IN_2는 6, IN_3은
12, IN_4는 24를 각각 선택하고 입력신호를 준다.
- 동작버튼을 눌러 신호출력을 한다. LED1~LED3까지의 점등상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 20 : 2입력 기본 NAND 게이트>
(1) 실험 목적
2개의 입력과 1개의 출력을 가진 기본 NAND 게이트의 특성을 실습을 통해 이해한다. 버튼
과 신호분석툴을 이용하여 입력신호를 만들고, LED와 신호분석툴을 이 용하여 출력 신호를
관찰한다
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LogicLab-D, 호스트PC, 신호연결케이블, USB연결케이블, 74LS00 1개
(3) 배경 이론
NAND연산은 AND연산에 NOT연산을 결합한 연산이다. 두 논리 변수를 AND 연산(논리곱)한
후 이를 다시 NOT 연산 (논리 부정)한 것이다. NAND연산은 논리 변수중 어느 하나라도 거
짓(0)이면 결과가 참(1)이 되고 모든 논리 변수가 참(1)일 때 거짓(0)이 된다.
(4) 실습 순서
- 신호분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결한다.
- 시간 간격 조절창을 이용해 시간 간격을 100ms로 조정후 반복시행 버튼을 누른다.
- IN_01 ~ IN_02까지 해당 신호의 NAME을 선택 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 clock을 선
택한다.
- clock 선택창에서 start value는 low(0)로, multiplied by는 IN_1은 10, IN_2는 20을 각각
선택하고 입력신호를 준다.
- 동작버튼을 눌러 신호출력을 한다. LED1의 점등상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 22 : 2 입력 기본 NOR 게이트>
(1) 실험 목적
2개의 입력과 1개의 출력을 가진 기본 NOR 게이트의 특성을 실습을 통해 이해한다. 버튼과
신호분석툴을 이용하여 입력신호를 만들고 LED와 신호분석 툴을 이용하여 출력 신호를 관찰
한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LogicLab-D, 호스트 PC, 신호 연결 케이블, USB 연결 케이블, 게이트 IC 74LS02 1
개
< 74LS02 내부 논리 구조 >
<NOR 게이트 74LS02의 모습>
(3) 배경 이론
NOR 연산은 OR게이트에 not을 붙인 형태로 OR게이트의 값과 정반대의 결과값이 나오게
된다
입력 1
0
0
1
1
입력 2
0
1
0
1
출력
1
0
0
0
(4) 실습 순서
- 신호 분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습 장치와 연결하고 시간 간격 조절창을 이
용하여 시간 간격을 100ms로 조정한 후, 반복시행 버튼을 누른다
- IN_01 ~ IN_02 까지 해당 신호의 Name을 선택한 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 clock
을 선택한다.
- 선택창에서 start value 는 low(0)로 multipled by는 IN_1은 10, IN_2는 20을 각각 선택
하여 입력신호를 준다.
- 동작 버튼을 눌러 출력값을 관찰한다. 이때 LED1의 점등 상태를 확인한다.
- IN_01 ~ IN_04까지 해당 신호의 NAME을 선택 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 clock을 선
택한다.
- clock 선택창에서 start value는 low(0)로, multiplied by는 IN_1은 3, IN_2는 6, IN_3은
12, IN_4는 24를 각각 선택하고 입력신호를 준다.
- 동작버튼을 눌러 신호출력을 한다. LED1~LED3까지의 점등상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 29 : 기본 NOT, AND, OR 게이트로 XOR게이트 만들기>
(1) 실험 목적
기본 NOT, AND, OR 게이트를 이용하여 배타적 OR (XOR) 게이트를 구현하고 실습을 통해
특성을 이해한다. 버튼과 신호분석툴을 이용하여 입력 신호를 만들고 LED와 신호분석 툴을
이용하여 출력 신호를 관찰한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LogicLab-D, 호스트 PC, 신호 연결 케이블, USB 연결 케이블
게이트 IC : 74LS08 1개, 74LS32 1개, 74LS04 1개
(3) 배경 이론
XOR(Exclusive-OR), 배타적 OR 연산은 두 논리 변수의 값이 같으면 거짓 (0), 두 값이 다
르면 참(1)이 된다.
입력 A
0
0
1
1
(4) 실습 순서
입력 B
0
1
0
1
출력 Y
0
1
1
0
- 신호 분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결하고, 시간 간격 조절창을
이용하여 시간 간격을 100ms로 조정후 반복 시행한다.
- IN_01 ~ IN_02 까지 신호의 Name 선택 후 clock 선택창에서 start value : low(0),
multiplied by : IN_01 = 10, IN_02 = 20으로 설정한다.
- 동작 버튼을 누르고 출력 신호를 확인한다. LED1 ~ LED3의 점등 상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 30 : 기본 NAND 게이트로 XOR 게이트 만들기>
(1) 실험 목적
기본 NAND 게이트를 사용하여 XOR 게이트를 구현하고 버튼과 신호 분석 툴을 사용하여
입력신호를 만들고, LED와 신호분석 툴로 출력신호를 관찰한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE-LOGICLAB-D, 호스트PC, 신호 연결 케이블,USB 연결 케이블, 게이트:74LS00 1개
NAND 게이트 IC 74LS00 내부 논리 회로도
NAND 게이트 IC 74LS00의 모습
(3) 배경 이론
NAND 연산은 AND 연산 결과에 NOT을 적용한 논리 연산이다. 두 개의 입력값이 있을 때
두 입력값이 모두 1일 때만 결과가 0이 된다. 나머지는 결과가 1이다.
(4) 실습 순서
- 신호 분석툴의 CONNECTION 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결한다.
- 시간 간격 조절창을 이용하여 시간 간격을 100ms로 조정후 반복시행 버튼을 누른다
- IN_01~IN_02 까지 해당 신호의 NAME을 선택한다
- 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 clock 선택하고, clock 선택창에서 start value 는 low(0)로
multiplied by는 IN_1은 10, IN_2는 20을 각각 선택하여 입력신호를 준다.
- 동작 버튼을 눌러 신호 출력을 시작한다. 이떄 LED1~LED4까지의 점등 상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.
<실습 32 : 기본 NOT, AND, OR 게이트로 XNOR 게이트 만들기>
(1) 실험 목적
기본 NOT게이트, AND게이트 그리고, OR게이트를 이용하여 XNOR게이트를 구현하고, 특성
을 실습을 통해 이해한다. 버튼과 신호분석툴을 이용하여 입력 신호를 만들고, LED와 신호분
석 툴을 이용하여 출력 신호를 관찰한다.
(2) 사용기기 및 부품
HBE_LogicLab-D, 호스트 pc, 신호 연결 케이블, USB 연결 케이블
AND게이트 IC 74LS08 내부 논리 회로도
AND게이트 IC74LS08의 모습
OR게이트 IC 74LS32 내부 논리회로도
OR게이트 IC 74LS32의 모습
NOT게이트 IC 74LS04 내부 논리회로도
NOT게이트 IC 74LS04의 모습
(3) 실습 순서
- 신호 분석툴의 Connection 버튼을 클릭하여 실습장치와 연결한다
- 시간 간격 조절창을 이용하여 시간간격을 100ms로 조정 후, 반복시행 버튼을 누른다
- IN01~IN02까지 해당 신호의 Name을 선택 후 오른쪽 마우스 버튼을 눌러 clok를 선택하
고, clock 선택창에서 start value는 low(0)로 multiplied by는 IN_1은 10, IN_2는 20을 각
각 선택하여 입력신호를 준다
- 독작 버튼을 눌러 신호 출력을 시작한다. 이때LED1~LED3의 점등상태를 확인한다.
(5) 이론적 결과 값
(6) 예비 실험 및 결과
PSpice를 이용하여 모의 실험 결과 예측 값과 동일한 결과가 나왔음을 알 수 있다.