디지털시스템_TTL CLOCK

목차

1. 목적

2. TTL Clock 개요

3. TTL Clock에 사용된 소자들

4. 구성성분

5. 순서도

6. 회로도에 대한 간략한 설명

7. T-플립 플롭

8. 사용된 IC의 데이터 시트

본문내용

방법은 TTL이 적게 필요하지만, 소프트웨어가 복잡하게 된다. 하드웨어는 복잡하지만 소프트웨어가 간단한 컴몬 캐소드(common cathode) 7-세그먼트 드라이버인 4511을 이용한다. 4511(BCD to Seven Segment Decoder)의 핀 배치도는 아래와 같다.
입력
출력
7-segment
LE
BI'
LT'
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g
×
×
0
×
×
×
×
1
1
1
1
1
1
1
8
×
0
1
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
0
-
0
1
1
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0
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2
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3
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0
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1
4
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0
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1
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1
5
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0
0
0
1
1
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1
1
6
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0
7
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1
8
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1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
9
0
1
1
1010 ~ 1111
0
0
0
0
0
1
0
-
(3) 집적회로(Integrated Circuit)
집적회로의 개요
집적회로(Integrated Circuit: IC)는 트랜지스터, 저항, 콘덴서류를 고밀도로 집적하여 패키지화한 것이다.
트랜지스터나, 저항기, 개별 부품을 단지 아주 소형화했다고 하는 것이 아니라, 반도체, 저항체를 사용하지만 그 구조는 부품 그 자체의 것과는 같지 않으며, 실리콘의 기판에 인쇄 기술을 구사하여 트랜지스터 기능이나 저항, 콘덴서 기능을 형성한 아주 고밀도화시킨 것이다.
대표적인 IC의 사례
SN74 시리즈의 IC에는 74 다음에 LS라든가 HC라는 문자가 들어있는 것이 있다. LS(Lowpower Shotkey)는 저소비전력을 나타내고 있다. 그리고, HC는 COMS로 만들어지고 있는 것으로, 더욱 저소비전력이다.
참고로, SN7400과 비교해 보면 각각의 소비전력은 아래와 같다.
SN7400
22mA
SN74LS00
4.4mA
SN74HC00
0.02mA
모든 종류의 IC에 LS라든가, HC라는 문자가 붙는 것은 아니다. SN7445 등은 노멀(bipolar 타입) 밖에 없다.
기능 설명
전압
(Vcc)
핀 배치(Top View)
비 고
SN74LS47
BCD to Segment Decoder/Driver
+5V
정면도7세그먼트 LED의 드라이버open collector 타입출력내압:15V 6과 9의 표시관련:74247
SN74HC04
Hex Inverters
+5V
인버터 회로가 6개
SN74LS90
DecadeCounter
+5V
비동기 2진+5진 카운터비동기 프리셋 9 비동기 클리어관련 74290 74390
SN74HC390
Dual DecadeCounters
+5V
SN7490을 2회로 내장한 타입 단, 프리셋 9는 생략되어 있다.관련 7490 74290
SN74HC93
4-Bit BinaryCounter
+5V
비동기 2진+8진 카운터
5. 순서도
6. 회로도에 대한 간략한 설명
a. 크리스탈 10Mhz를 발진한다.
b. 74390을 통과할 때마다 1/100분주가 되어 74390 3개를 통과하면 10Hz의 주파수가 나온다.
c. 10Hz를 활용하여 LED에 연결하면 시계가 움직이는 듯 한 시각적 효과를 나타낸다.
그리고 10Hz 출력을 시간을 맞추는 스위치로 연결하면 빠른 속도로 시간이 올라간다.
d. 다시 1/10 분주를 하여 원하는 1초를 얻는다.
e. "초" 부분에서는 6진 카운트와 10진 카운트 두 개를 합하여 60진 카운트를 형성한다.
초를 RESET시키기 위해서 다이오드 4개와 저항 2개를 사용. 스위치를 누르면 "00" 이 나타나며 다시 1초부터 카운트가 된다.
f. "분" 에서도 마찮가지로 10진, 6진 두 개를 합하여 60진 카운트를 형성한다.
시간을 설정하는 루틴은 초와는 달리 지속적인 증가를 위해서 XOR과 NOT를 이용하여 스위치를 누르고 있다면 1초에 10번씩 빠른 속도로 시간이 올라간다.
g. "시" 에서는 구현할 적에 가장 어려웠던 부분인데 24시간 제로 카운트한다면 매우 간단 하겠지만 12시간 제로 하며 am/pm까지 나누느라 가장 많은 시간을 소비한곳이기도 하 다.
h. 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 7490ic의 리셋과 연결이 되어 실제 7490 두개의 상태는 "00"이 되는데 7490의 모든 신호가 "00"일 때는 병렬 다이오드 5개를 통과하는 신호가 하나도 없기 때문에 7404(not)를 통과하는 신호는 "H"가 나온다. 이 "H"신호는 7447 두개에 각각 연결이 되어 있는데 해독을 하면 "12"시가 표시된다.
i. 오른쪽 7447의 4번 단자는 신호가 "0"일 때는 display하지 않고 "1"일 때만 display을 하게 된다. 이것은 시간이 10시 이전에는 표시가 나타나지 않게 되는 것이다. 그리고 7490의 "01"로 표시되면 이때부터 정상적으로 표현이 된다.
j. 마지막으로 7493과 74138이 있는데 이것은 요일을 am/pm과 요일을 결정하게 된다. 실제 74138의 신호는 총 8개이고 우리가 필요한 요일은 7개 이므로 약간 응용을 하여 7진 카운트로 구성을 하였다.
k. 7493에서 0,1,2,3,4,5,6에서 7이 되는 순간 AND 게이트를 통해 리셋을 시킨다.
l. 최초 발진부분에서 부터의 분주.
<발진 부분과 분주>
-발진기에서 최초로 10MHz로 발진을 시작하면 이 신호를 74390 회로에서 받아 세 개의 회로를 이용해 1/100분주씩 세 번에 걸처 1/10분주로 만든다. 1/10분주로 만든 신호를 7490회로에서 받아 다시 1Pulse 당 1Clock으로 분주한다.
7. T-플립 플롭
8. 사용된 IC의 데이터 시트
<74390>
<7490>
<7486>
<74138>
<7447>
<7404>
<7486>
<7408>

키워드

디지털시스템,   TTL CLOCK,   T-플립 플롭