전공지식정리/논리회로

순서 논리회로의 설계1

TimeSave 2020. 12. 7. 00:02

1. 회로 동작 기술(상태도)
  - 어떻게 동작해야하는지 알고리즘을 그려보는 단계

2. 회로의 상태표 작성
  - 위의 동작형태를 표로 나타낸 단계

3. 상태 축소 및 상태 할당(가능한 경우)
- 상태와, 출력이 같을 때, 중복되는 것은 제거 하는 것.
(redundant state)

 - 플립플롭 수가 M 이면 요구되는 상태는 2의 M승이다.
 -  상태를 줄이면 플립플롭 수를 줄일 수 있다.
- 즉, 상태축소 = 플리플롭 수를 줄이는 것이라 할 수 있다.
- 상태를 축소한 후(문자로 상태가 주어질 경우), 각 상태에 이진수를 할당한다(상태 할당) ex)001,010등의 상태, 임의로 부여하면 된다.

4. F/F 개수, 종류 결정
상태의 수가 n => [log2(n)]개의 F/F가 필요
(n은 식을 만족하는 최대 정수)

5. F-F의 입출력, 상태에 이름 붙이기(문자기호)

6. 2에서 작성한 상태표를 이용하여 여기표 작성
- 여기표를 작성한다.
- 어떤 F/F를 사용할 지는 자유롭게 정하면 된다.
- F/F가 정해지면 F/F의 여기표를 이용회 회로의 상태여기표를 구한다.
- 이 단계 때문에, 여기표를 외우거나 도출하는 능력이 중요하다.
- don't care가 축소시에 유용함.

플립플롭 별 기능을 안다면, 도출하기 쉽다.
플립플롭은 1비트 기억소자이다.
Q(t), Q(t+1)은 모두 1비트이므로
경우의 수는 4가지 밖에 없다. 00 01 10 11
플립플롭마다 4가지 입력만 구하면 여기표가 작성된다.


7. 간략화를 이용하여 출력함수, F-F의 입력함수 유도
- 6의 상태를 이용해 카르노맵을 작성, 출력함수를 구한다.

8. 위의 함수를 회로로 구현, 순서논리회로도 작성.
- 위에서 구한 출력함수(boolean)을 바탕으로 회로를 그린다.
- 입력, 출력, 플립플롭의 입력 식을 알아야 그릴 수 있다!