기초물리실험 프로젝트
래치 회로를 이용한 입력 판별기
김수봉 교수님
자연과학부 물리학전공-197 최재형
자연과학부 기초과학계𠎠-11070 이건영
. 프로젝트 동기
TV 퀴즈 프로그램을 보면 참가자 중 버튼을 가장 먼저 누른 사람의 표시등에만 불이 켜지는 것을 볼 수 있다. 분명히 우리가 봤을 땐 거의 동시라고 느끼지만 불이 들어오는 것은 단 한 사람뿐이다. 버튼을 누르는 순간 다른 회로가 차단이 된다는 것을 쉽게 생각해 볼 수 있다. 이것은 래치라는 디지털 논리 소자로 만든 간단한 회로를 통해 쉽게 구현이 된다는 것을 알게 되었고, 이를 이용해서 TV 퀴즈 프로그램에 사용되는 회로를 구현해 보았다.
. 배경이론
일단 선입력 판별기를 만들기 위해서 알아야 할 개념이 몇 가지가 있다. 가장 간단한 개념인 디지털회로의 논리소자는 우리가 실험시간에 한 관계로 이는 생략하기로 하겠다. 그 다음으로 알아야할 개념은 바로 플립 플랍 (Flip-Flop)이다.
플립 플랍 (Flip-Flop)
플립 플랍은 기본적인 논리소자들을 조합해서 만드는 간단한 회로라고 보면 된다. 플립 플롭은 어떤 입력이 주어지면, 다른 입력 조건이 주어질 때까지 그 상태를 유지하는 기능을 갖는 회로이다. 이러한 기능을 갖는 플립 플랍은 조건을 주는 방법에 따라 몇 가지로 나눌 수 있다. 그 중에서 두 가지를 살펴 보도록 하겠다. 먼저 RS 플립 플랍 (RS FF) 이 있다. 우리가 만들 회로에서 쓰이는 래치도 기본적으로 이 RS 플립 플랍을 이용한 것이다. 가장 단순한 플립플롭은 단지 두 개의 NAND 게이트나 NOR 게이트에 의해서 구성된다. 입력은 각각 S와 R로 표기하고 S와 R은 각각 Set와 Reset를 의미한다. 출력은 각각 Q 와 Q`로 표기한다. 우리가 쓰는 RS 플립플롭은 두 개의 NAND 게이트를 사용한다. RS 플립 플랍의 회로도와 진리표는 아래와 같다.
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