광운대학교 전기공학과 2학년 설계
3비트 가산기 설계 프로젝트 결과 입니다.
시스템의 상세기능
(1) 반가산기와 전가산기를 리플캐리형식으로 구성하여 3 Bit Binary 가산기를 구현한다.
(2) 십의 자리수를 나타내기 위해 4 Bit Full Adder를 사용하여 Binary to BCD
Converter를 구현하고 7-segment에 출력을 나타낸다.
(3) 두 Binary Input의 십진법 확인 및 해독의 편리성을 위해 두 Input에도 7-segment로
출력한다.
● 반가산기
반가산기는 두 입력을 더하는 경우에 발생하는 합과 올림수를 출력한다. (이번 설계에서 반가산기를 이용하여 첫째자리수의 합을 계산하였음)
● 전가산기
전가산기는 이진수의 한 자릿수를 연산하고, 하위의 자리 올림수 입력을 포함하여 출력한다. 또한 하위의 자리 올림수 출력을 상위 자리올림수 입력에 연결함으로써 임의의 자릿수의 이진수 덧셈을 가능하게 한다.
● 7483 IC Gate
7483 IC는 그 자체로 4 Bit Binary Full Adder로 4비트의 두 수를 더하는 역할을 한다. (이번 설계에서 7483 IC를 사용하여 Binary to BCD Converter를 행하였음)
● BCD코드
BCD코드는 우리가 사용하는 0~9의 십진법의 숫자를 이진코드로 나타낸 것으로 0~9가 0000~1001로 각각 대응된다.
Binary to BCD Converter는 이진합의 결과가 1010(10)보다 작으면(0~9) 그대로 출력하고 그렇지 않으면(10이상) 0116(6)을 더한 결과를 출력한다. 그 결과 맨 앞자리의 숫자 1은 10을 나타내고 나머지 4자리 수는 2진수인 BCD코드를 나타낸다.
● 7-segment
7-segment는 7개의 LED, a~g중 어느 것들이 켜지느냐의 조합으로 0~9까지의 숫자가 나타나는 장치이다.
위는 예비 자료와 같습니다.
이하부터 설계 결과입니다.
트러블 슈팅입니다.
(1) 미숙한 납땜으로 인한 합선 발생 → 추가적인 납땜으로 문제 해결
(2) 깔끔한 외관 고려와 배터리 수명 극대화 → 전원조작이 가능한 스위치를 추가로 설치하
여 문제 해결 (배터리를 회로에 고정X, 스위치만 배치)
(3) 7-segment의 LED의 오작동 문제 발생 → 결선 오류를 발견하고 부분적인 재결선 작업
을 통해 문제 해결
3 Bit Full Adder 부분만 나타내었습니다.
즉, 아웃풋을 만들기 위한 계산이 이루어지는 부분입니다.
설계의 특별한 부분으로, input 또한 10진법으로 출력이 되도록 설계하였습니다.
결선과정이 굉장히 복잡합니다. 납땜시 굉장한 집중력과 손기술이 요구됩니다.
중앙이 전원스위치, 왼쪽이 input, 오른쪽이 output 입니다.
(1) 논리게이트(IC Gate)들을 최소한으로 사용하여 최대한 효율 있게 제작하였다.
(2) 토글스위치를 추가로 설치하여 전체적인 전원의 ON/OFF가 가능하도록 하였다.
(3) 입력한 두 3 Bit Binary Input의 값을 7-segment에 나타나게 하여 가독성을 높였다.
(4) 대칭구조와 외형케이스로 결과물의 외관이 깔끔하고 조작하기 편리하게 제작하였다.
시연 영상입니다
왼쪽의 input이 10진법으로 표기되고 두 수의 합이 오른쪽에 출력 됨을 확인 할 수 있습니다.
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