   1.개 발 목 표 이번 디지털 시계 제작은 디지털 공학 과목에서 배운 논리 회로 소자들을 이용하여 흔히 볼 수 있는 디지털 시계를 제작해보는 것을 목적으로 하는것이다. 가장 기본적으로 AND, OR, NOR, NAND 등의 게이트를 사용하여 숫자를 하나씩 증가시켜가는 카운터 기능을 이용하여 시계를 제작하는 것이 이번 프로젝트의 목표이다. 2 개 발 내 용 기본적으로 필요한 시, 분, 초 에 들어갈 카운터를 제작하는 것이 이번 프로젝트의 가장 큰 주안점이라고 볼 수 있다. 또 각각의 경우의 수를 따져 예를 들어 시에는 12 OR 24, 분에는 60 초에는 60, 이렇게 하는 경우의 수가 있을수 있다. 또 각각의 카운터에 필요한 주파수를 발진 시키는 크리스탈을 준비하고 시간에 따른 숫자를 표한할 수 있는 Seven segment decorder가 필요하다. 크리스탈에서 발진된 주파수에 따라 각각의 논리 게이트를 거쳐가면서 수를 증가시켜 간다. 2-1 디지털 시계의 동작원리 1. 크리스탈 10Mhz를 발진을 한다 2. 74390을 통과할 때마다 1/100분주가 되어 74390 3개를 통과하면 10Hz의 주파수가 나온다. 다시 1/10 분주하여 원하는 1초를 얻는다. 3. 10Hz를 활용하여 LED에 연결하면 시계가 움직이는 듯한 시각적 효과를 나타낸다. 젨 그리고 10Hz 출력을 시간을 맞추는 스위치로 연결하면 시간 설정이 빠른 속도로 시간이 올라간다. 4. "초" 부분에서는 6진 카운트와 10진 카운트 두 개를 합하여 60진 카운트를 형성한다. 초를 RESET시키기 위해서 다이오드 4개와 저항 2개를 사용하였다. 스위치를 누르면 "00"이 나타나며 다시 1초부터 카운트가 된다. 7490에서 2,3번핀을 High로, 6번핀을 Low로 하면 Reset 2,3번핀을 High로, 7번핀을 Low로 하면 Reset 이 된다. 5. "분" 에서도 마찮가지로 10진, 6진 두 개를 합하여 60진 카운트를 형성 한다. 시간을 설정하는 루틴은 초와는 달리 지속적인 증가를 위해서 XOR 과 NOT를 이용하여 스위치를 누르고 있다면 1초에 10번씩 빠른 속도로 시간이 올라간다.
6. "시" 에서는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11시 까지 올라가며 12시가 되는 순간 7490왼쪽의 9번, 8번 단자와 오른쪽 7490의 12번 단자가 두개의 78490IC의 리셋과 연결이 되어 실제 7490 두개의 상태는 "00"이 된다. XOR과 NOT를 이용하여 스위치를 누르고 있다면 1초에 10번씩 빠른 속도로 시간이 올라간다.
7. 카운터 설계 - 초의 십의자리 6진 카운터 증가시점 : 초의 일의자리 10진 카운터가 9에서 0으로 변할 때 -분의 일의자리 10진 카운터 증가시점 : 초의 십의자리 6진 카운터가 5에서 0으로 변할 때( 59초에서 00초로 변할 때) - 분의 십의자리 6진 카운터 증가시점 : 분의 일의자리 10진 카운터가 9에서 0으로 변할 때 (즉, x9분59초에서 y9분 00초로 변할 때) - 시를 나타내는 12진 카운터 증가시점 : 분의 십의자리 6진 카운터가 5에서 0으로 변할 때 (즉, 59분59초에서 00분00초로 변할 때)
이와 같이 시계를 구성하는 각 카운터가 1이 증가하는 시점이 다르기 때문에 각 카운터마다 enable 기능을 갖는 카운터를 설계해야 한다. 즉, 각 카운터는 하위카운터로부터 입력되는 enable 제어신호가 1일 때만 동작(1증가)하도록 설계해야 하며, 또한 자신의 상위에 있는 카운터로 공급할 enable 신호를 만들어 출력해주어야 한다. 카운터의 단계가 올라 갈수록 현재 자신의 값을 비롯하여 자신의 밑에 있는 모든 카운터가 각자의 최상위 값을 가지고 있을 경우에 출력을 1로 만들어 주어야 한다.
8. 7490에 의해 받은 2진화된 카운터 출력(4비트의 신호)을 7447 Input에 입력한다
9. 7447에서 출력된 7개의 신호를 7-segment LED 를 통해 숫자로 구현한다
2-2 사용 부품 목록 -7490- 내부에 2진카운터와 5진 카운터가 내장되있고 2진카운터출력 12번핀과 5진카운터입력 1번핀 이렇게 2단자를 연결하면 10진카운터가 된다.즉 7490 clock에 파형을 넣어주면 출력으로 2진화된 카운터 출력이 나온다.리셋핀은 2,3,6,7번 핀이고 각 이름은 R01 R02 R91, R92 이다. 출력이 Reset(Clear)되는 경우의 진리표를 보면 리셋핀은 2,3,6,7번 핀이고 각 이름은 R01 R02 R91, R92 이다. 출력이 Reset(Clear)되는 경우의 진리표를 보면 2,3번핀을 High로, 6번핀을 Low로 하면 Reset 2,3번핀을 High로, 7번핀을 Low로 하면 Reset 이 된다. -7447- 7490에 의해 받은 2진화된 카운터 출력(4비트의 신호)을 7개의 신호로 만들어 7-sement LED에 보낸다. -7-sement LED- 7447에서 출력된 7개의 신호를 LED를 통해 숫자로 구현한다 . |
