2015년 2학기 PULSE 4 전자물리실험 13 - 카운터, 디코더, FND 회로 - DSU 메카트로닉스 융합공학부 -
1. 실험주제 10진 계수기 IC 특성 실험 BCD-to-7-segment display 디코더 특성 실험
2. 기초 이론 2.1 디지털 회로의 클럭 펄스 디지털 회로에서 클럭 펄스는 논리 ‘0’과 ‘1’ 혹은 전압레벨 ‘High'와 ’Low‘를 규칙적으로 반복하는 전압파형이고 주파수는 fc = 1/Tc 이다. 디지털 회로는 클럭 입력 단자에 클럭 펄스가 인가된 후 클럭 펄스의 상향에지(rising edge) 혹은 하향에지(falling edge)에서 동작한다. 클럭 입력 단자에 전압파형이 인가되지 않거나 입력 파형의 변화가 없으면 디지털 회로의 출력은 변화가 없게 된다.
2.2 십진 계수기 (Decade Counter)
2.3 BCD-to-FND Decoder
2.4 Seven-Segment Display 십진수 0~9를 7개의 LED의 조합으로 표시하는 것 또한 FND(Flexible Numeric Display)라고도 함 양극을 공통으로 묶은 CA(common anode) 타입과 음극을 공통으로 묶은 CC(common cathode) 타입이 있음
IC(BCD-to-7-segment decoder) 3. 실험 장비 및 부품 실험장비 직류전원공급기 (5V) 1대 디지털 오실로스코프 1대(프로브 2개) 신호발생기 부품 IC (decade counter) 74LS90 1개 IC(BCD-to-7-segment decoder) 74LS47 저항 220[Ω] 2개 LED Red (or yellow, green) 4개 7 segment display (FND) Common Anode type
4. 실험 절차 4.1 클럭 펄스 만들기 함수발생기의 Frequency Range를 1k로, Function을 사각파(구형파, 矩形波, Square Wave)로 설정 OSC의 커플링을 DC, 수평을 1ms/div, 수직을 1V/div로 설정하여 파형 관찰 피크-피크가 5V 되도록 함수발생기의 AMPL 손잡이 조절 Ground Level이 0이 되도록 DC OFFSET 손잡이를 조절 함수발생기의 Frequency Range를 1로 바꾼 후 전압 범위가 0~5V 되도록 조절 0 V 5 V
위와 같이 회로 구성 5V 전압 및 클럭 펄스 인가 네 개의 LED가 0~9의 숫자를 차례로 표시하는 것을 확인 4.2 십진계수기 특성 실험 클럭 펄스 접지 5V 접지 접지 위와 같이 회로 구성 5V 전압 및 클럭 펄스 인가 네 개의 LED가 0~9의 숫자를 차례로 표시하는 것을 확인
4.3 Seven-Segment Display 특성 실험 A,B,C,D,E,F,G,DP 각각에 접지를 연결하여 다이오드의 정상 동작 확인
4.4 Counter 특성 실험 7490-7447-FND를 다음과 같이 연결 클럭 펄스 – LED – FND 동작 확인 5V
5. 보고서 클럭 펄스, 십진 계수기, DBC-FND Decoder, FND 각각에 대해 간단히 설명하시오. 클럭 펄스의 OSC 사진을 제시하시오. 십진 계수기와 LED가 연결되어 숫자를 표시하는 사진을 하나 제시하시오. Decoder와 FND도 연결된 사진을 제시하시오. LED와 FND가 숫자를 표시하는 사진을 제시하시오.