본문/내용
순서논리회로 설계
폰 응답 머신을 제어하는 순서회로를 설계한다.
세 개의 입력 R, A, S와 한 개의 출력 Z를 가진다.
각 폰 울림의 끝에서 한 클럭 사이클 동안 R=1이다.
입력 A는 폰의 응답 여부를 나타낸다. 폰이 응답할 때, A=1이다.
S는 머쉰이 2번 울리거나(S=0) 또는 4번 울린(S=1) 후 폰에 응답해야 하는지를 선택한다.
레코더가 폰에 응답하도록 야기시키기 위해, 회로는 2번 울리거나 또는 4번 울린 뒤에, 출력 Z=1을 설정하고 레코더가 폰에 대답할 때까지(A가 1로 갈 때) Z=1을 유지한다.
만약 어떤 시점에서 사람이 폰에 응답한다면, A는 1이 될 것이고, 회로는 리셋된다.
폰이 울림을 세는 동안 S는 변하지 않는다.
1. 설계배경 및 목표
1) D - FlipFlop
하나의 입력 단자가 있고 클록 펄스가 인가되었을 때 입력 신호가
1이면 1로, 0이면 0으로 자리잡는 플립플롭. 일반적으로 입력 신호
를 클록 펄스의 시간 간격만큼 지연시켜 출력으로 내는 데 사용된다.
표는 동기식 D 플립플롭의 입력값과 출력값의 관계를 나타낸 것이
다. Qn+1은 n+1번째의 클록 펄스에 의한 출력을 표시한다.
2. 관련 기술 및 이론
` D 플립플롭의 구조 `
` 진리표 `
1) 상태그래프
3. 설계 내용
상 태
의 미
S0
Reset
S1
두 번 울림 후의 응답 실행을
기다리는 첫 번째 울림
S3, S4, S5
네 번 울림 후의 응답 실행을
기다리는 첫 번째, 두 번째, 세 번째 울림
S2
응답 실행
2) …
S1) 001
S2) xxx
① D1=Q1+
4. 시스템 회로도 1) D-플립플롭
② D2=Q2+
③ D3=Q3+
5. 회로의 VHDL 구현
1) 회로의 Behavior Modeling
Q3R
00
01
11
10
00
0
A’
X
0
01
S
A’
X
0
11
1
0
X
1
10
0
A’
X
0
Karnaugh-map에 의하여
공통된 부분은 묶어서
정리 할 수 있다. (최소항 전개)
Q2’Q3R
A’(Q2Q3’+Q2R’)
S(Q1’Q2’R)
② D2=Q2+
4. 시스템 회로도 1) D-플립플롭
Q1Q2
Q3R
00
01
11
10
00
0
0
X
0
01
1
0
X
1
11
0
0
X
0
10
A’
A’
X
A’
Karnaugh-map에 의하여
공통된 부분은 묶어서
정리 할 수 있다. (최소항 전개)
Q2’Q3’R
Q3R’A’
③ D3=Q3+
4. 시스템 회로도 1) D-플립플롭
` PAL와 플립플롭을
이용하여 구성한 회로도 `
R
S
A
Z
R
A
A’
S
S’
Q1’
R’
Q1
Q2’
Q2
Q3’
Q3
R
A
S
Clock
D1
Q1
Q1’
D2
Q2
Q2’
D3
Q3
Q3’
Z= Q1’Q2Q3’
` D-플립플롭을 이용한 회로도 구체화 `
5. 회로의 VHDL 구현
1) 회로의 Behavior Modeling
상승 클럭 에지에서
동작
다음 상태값을
상태값으로 할당
현재 상태와 입력에
따른 회로의 동작을
표현하는 process
상태가 S0일 때,
입력값에 따른 차기
상태의 동작
상태가 S1일 때,
입력값에 따른 차기
상태의 동작
상태가 S2일 때,
입력값에 따른 차기
상태의 동작
상태가 S3일 때,
입력값에 따른 차기
상태의 동작
상태값 지정
상승 클럭에서 동작하는 최종 출력 z
5. 회로의 VHDL 구현
Process문을 사용하여 조합논리 부