[시스템분석및설계] 10장 D FF, JK FF 결과보고서

◎ 실험 목적

▶ D 플립플롭과 J K 플립플롭의 동작을 VHDL로 기술하고, 시뮬레이션을 통해 동작을 검증한다.

▶ 추가로 T 플립플롭의 동작을 VHDL로 기술하고, 시뮬레이션을 통해 동작을 검증한다.

 

◎ 실험 장비

▶ Xilinx ISE

▶ ModelSIM

▶ Rov-Lab 트레이닝 키트

 

◎ 실험 순서

▶ D 플립플롭

① D 플립플롭의 동작을 VHDL로 기술

② TestBenchWaveform으로 시뮬레이션

③ 트레이닝 키트로 동작 검증

[ pr_b = '0' : q = '1' ]

[ clr_b = '0' : q = '0' ]

[ pr_b = '0' clr_b = '0' : q = '1' ]

[ clk'event and clk='1' d='1' : q='1' ]

[ clk'event and clk='1' d='0' : q='0' ]

▶ J K 플립플롭

① J K 플립플롭의 동작을 VHDL로 기술

② TestBenchWaveform으로 시뮬레이션

③ 트레이닝 키트로 동작 검증

[ pr_b = '0' : q(t+1) = '1' ]

[ clr_b = '0' : q(t+1) = '0' ]

[ j='0' k='0' q(t)='0' : q(t+1)='0' ]

[ j='0' k='0' q(t)='1' : q(t+1)='1' ]

[ clk'event and clk='1' ]

[ j = '1' k = '0' : q(t+1) = '1' ]

[ clk'event and clk='1' ]

[ j = '0' k = '1' : q(t+1) = '0' ]

[ clk'event and clk='1' ]

[ j='1' k='1' q(t)='0' : q(t+1)='1' ]

[ clk'event and clk='1' ]

[ j='1' k='1' q(t)='1' : q(t+1)='0' ]

▶ T 플립플롭

① T 플립플롭의 동작을 VHDL로 기술

② TestBenchWaveform으로 시뮬레이션

③ 트레이닝 키트로 동작 검증

[ pr_b = '0' : q(t+1) = '1' ]

[ clr_b = '0' : q(t+1) = '0' ]

[ clk'event and clk='1' ]

[ t = '0' q(t) = '1' : q(t+1) = '1' ]

[ clk'event and clk='1' ]

[ t = '1' q(t) = '1' : q(t+1) = '0' ]

◎ 실험 결과

▶ 이론에서 살펴본 D 플립플롭과 J K 플립플롭과 T 플립플롭의 진리표대로 설계된 회로가 정확하게 동작함을 알 수 있었다. 

<D 플립플롭>

동작 모드	입 력				출 력
	pr_b	clr_b	clk	d	q
비동기 PRESET	0	1	X	X	1
비동기 CLEAR	1	0	X	X	0
금지	0	0	X	X	1
SET	1	1	↑	1	1
RESET	1	1	↑	0	0

<J K 플립플롭>

동작 모드	입 력					출 력
	pr_b	clr_b	clk	j	k	q(t+1)
비동기 SET	0	1	X	X	X	1
비동기 RESET	1	0	X	X	X	0
불변	1	1	X	0	0	q(t)
SET	1	1	↑	1	0	1
RESET	1	1	↑	0	1	0
Toggle	1	1	↑	1	1	not q(t)

 

<T 플립플롭>

동작 모드	입 력				출 력
	pr_b	clr_b	clk	t	q
비동기 PRESET	0	1	X	X	1
비동기 CLEAR	1	0	X	X	0
금지	0	0	X	X	1
불변	1	1	↑	0	q(t)
Toggle	1	1	↑	1	not q(t)

 

◎ 실험의 개선점

① T 플립플롭의 회로 동작에 대한 이해가 조금 부족했다.

=> D 플립플롭과 J K 플립플롭은 예습을 통한 이해와 개념을 숙지했지만, 실습 중 부족했던 T 플립플롭의 동작을 정확히 이해하도록 하겠다.

② 실험 시간이 많이 부족했다.

=> T 플립플롭의 VHDL 코드작성부분에 대한 이해가 부족했다.

③ 키트 사용법이 아직 서툴러 많은 실수를 범했다.

=> 수시로 키트 사용법을 연습하여 실험에 소요되는 시간을 줄이겠다.

④ 트레이닝 키트 동작 검증 시의 핀 할당 시 핀 번호의 숙지가 필요했다.

=> 자주 사용하는 핀 번호의 대한 숙지와 키트 동작 검증 시마다 핀번호에 대

한 자료를 계속 찾아야하는 잡무를 다음 시간부터는 이러한 잡무를 줄이겠다.