[디지털논리회로#12, 13] 레지스터와 카운터

1. 레지스터

레지스터

- 데이터를(여러 비트) 일시 저장하거나 전송하는 장치

- 배열된 비트를 좌/우로 자리이동을 시키는데 사용

- 여러 개의 플립플롭을 연결하여 구성

- n 비트 레지스터는 n개의 플립플롭으로 구성, n 비트의 2진 정보를 저장

 

데이터 적재 레지스터

- D F/F 를 사용하여 구성

- 입력된 데이터를 그대로 기억하는 역할을 수행

 

직렬 적재 레지스터	병렬 적재 레지스터	시프트 레지스터
- 여러 개의 플립플롭 연결 직렬 적재 방식 - 직렬 입력-직렬 출력 - 데이터를 순차적으로 1비트씩 입력	- 레지스터에 클럭펄스가 1이면 적재, 0이면 내용 유지	- F/F : 직렬 연결, 모든 F/F 공통 클럭펄스 - 레지스터가 기억하는 정보에 한 방향 또는 양방향으로 정보의 위치를 이동 - 클럭펄스에 따라 한 단씩 자리 이동

 

2. 카운터

- 플립플롭을 사용해 만든 순서논리회로

- 외부의 입력이나 출력 X, 상태변화는 클럭펄스에 의해

- T F/F or JK F/F 이 사용

- 비동기식 2진 카운터, 동기식 10진 카운터 등으로 표현

카운터	클럭펄스 인가 방식	비동기식 카운터 (리플 카운터)
		동기식 카운터
		결합 카운터
	계수방식	2^n진 카운터
		N진 카운터
		시프트 카운터	링 카운터
			존슨 카운터

 

비동기식 카운터 : 구조/동작이 단순, 동시에 트리거 X 속도에 제약

동기식 카운터 : 모든 F/F에 동시에 클럭이 가해짐, 2진 카운터/모듈로-N카운터

 

비동기식 카운터 (리플 카운터)

- 카운터를 구성하는 각 F/F에 동시에 클럭이 가하지 않는 카운터
- 입력펄스가 앞 단의 출력값에 의해 영향

2진 리플 카운터	BCD 리플 카운터
- 클럭입력이 F/F의 첫째 단, 가장 낮은 자리의 비트를 저장하는 F/F에만 연결 - 두번째 F/F 부터는 앞의 F/F의 출력에 의해 트리거	- 0~9까지 10개의 상태를 계수하는 카운터

 

동기식 카운터

2진 카운터	모듈로-N 카운터 (모드-N카운터)
- 2진 순서를 따르는 카운터	- N개의 계수 순서를 반복하여 계수하는 카운터

 

시프트 카운터

- 시프트 레지스터의 동작을 응용한 카운터

링 카운터	존슨 카운터
- 출력 비트 중 한 비트만 1, 입력 펄스에 의해 한쪽 방향으로 1의 위치가 순환	- 링 카운터와 유사 계수 동작 - 링 카운터 x 2

 

3. 카운터의 설계

동기식 카운터 설계 => 순서논리회로 설계와 동일

 

2진 카운터	BCD 카운터	임의의 순서를 가진 카운터