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순서논리
디지털 회로에서 순서논리소자의 출력은 현재 들어오는 입력과 입력 시점에서 소자내에 저장되어 있는 값에 의해 결정된다. 이러한 동작을 하는 소자는 플립플롭(flip-flop)과 래치(latch)가 있다.
플립플롭과 래치의 차이점
플립플롭과 래치는 동일한 동작을 하는 소자이며 단지 입출력의 타이밍이 다를 뿐이다. 즉, 플립플롭은 입출력 신호선 이외에 클락 입력핀이 하나 더 있어서 입출력은 이 클럭의 상승에지나 하강에지에 동기 되어서 동작한다. 따라서 플립플롭은 입력이 들어오더라도 아직 클락 신호가 들어오지 않는다면 동작하지 않는다. 반면에 래치는 이러한 클럭펄스를 입력받는 핀이 없으며 입력이 들어오는 즉시 반응하는 비동기식 소자이다. 플립플롭의 경우 상승에지에서 동작하는 것을 상승 에지 트리거 플립플롭이라 하고 하강에지에서 동작하는 것을 하강에지 트리거 플립플롭이라 한다.
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(a) 상승에지 |
(b) 하강에지 |
[그림 3.4] 상승에지와 하강에지
플립플롭과 래치의 회로 표시 방법
플립플롭과 래치의 기본적인 회로 기호는 동일하나 클럭 부분의 표시 방법이 다르다. [그림 3.5]에 D-플립플롭의 경우를 예를 들었다. 플립플롭은 클럭 신호선이 있으며 래치는 클락 신호선이 없다. 하강에지 트리거 플립플롭은 선에 동그라미를 붙여서 하강 에지에서 동작함을 표시한다.
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(a) 상승에지 트리거 D 플립플롭 |
(b) 하강에지 트리거 D 플립플롭 |
(c) D 래치 [그림 3.5] D-플립플롭 |
플립플롭의 종류와 동작
플립플롭에는 SR, JK, D, T의 4 종류가 있다. 하강에지 트리거 플립플롭과 래치의 경우도 입출력은 동일하나 단지 입출력 타이밍만이 다르다는 것을 기억하기 바란다.
▷ SR 플립플롭 : S(set), R(reset)을 의미한다. S=1 일 때 Q=1(set 상태), R=1일 때 Q=0(reset 상태)가 된다. S=R=0일 때는 직전의 상태를 유지하며, S=R=1과 같은 입력을 줄 수는 없다.
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S R |
Q |
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0 0 |
변화없음 |
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0 1 |
0 |
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1 0 |
1 |
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1 1 |
금지 입력 |
[그림 3.6] SR 플리플롭
▷ JK 플립플롭 : SR 플립플롭의 입력이 둘 다 1인 경우도 동작이 가능하도록 개량한 것. J는 S(set), K는 R(reset)과 같이 생각하면 된다. J=K=1 일 때는 직전의 상태를 1→0, 0→1과 같이 반대로 바꾼다.
[그림 3.7] JK 플립플롭 |
[그림 3.8] D 플리플롭 |
[그림 3.9] T 플립플롭 |
▷ D 플립플롭 : 전 상태값을 그대로 출력한다. ▷ T 플립플롭 : 전 상태값을 반전해서 출력한다.
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요점만 확 오게 쓰셨네요 ^^