
๋์่งํธ์์คํ
์ค๊ณ์ค์ต_HW_WEEK11
๋ณธ ๋ด์ฉ์
"
๋์่งํธ์์คํ
์ค๊ณ์ค์ต_HW_WEEK11
"
์ ์๋ฌธ ์๋ฃ์์ ์ผ๋ถ ์ธ์ฉ๋ ๊ฒ์
๋๋ค.
2023.06.14
๋ฌธ์ ๋ด ํ ํฝ
-
1. 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ์ด ํ๋กป์ ํ ์ด์ ์ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ๋ฅผ ๊ตฌํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค๋ช ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด Verilog ์ฝ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ํ ๋จธ์ ์ ์ค๊ณํ๊ณ , ๊ฐ ์ํ์ ๋ฐ๋ผ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋์คํ๋ ์ด์ ์ถ๋ ฅ์ ์ ์ดํฉ๋๋ค. ๋ํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ๋์์ ํ์ธํ๊ณ , ํฉ์ฑ ํ critical path delay๋ฅผ ๋ถ์ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด FSM ์ค๊ณ์ ํจ์จ์ฑ๊ณผ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋์คํ๋ ์ด์ ์๋ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ดํดํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
2. ์ํ ๋จธ์ ์ค๊ณ์ด ํ๋กป์ ํ ์ด์ ์์๋ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ๋ฅผ ๊ตฌํํ๊ธฐ ์ํด ์ํ ๋จธ์ ์ ์ค๊ณํฉ๋๋ค. ์ํ ๋จธ์ ์ S0๋ถํฐ S9๊น์ง์ 10๊ฐ ์ํ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ฉฐ, up ๋ฐ down ์ ํธ์ ๋ฐ๋ผ ๋ค์ ์ํ๋ก ์ ํ๋ฉ๋๋ค. ๊ฐ ์ํ์ ๋ํด 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋์คํ๋ ์ด์ ์ถ๋ ฅ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์กฐํฉ ๋ ผ๋ฆฌ ํ๋ก๋ฅผ ์ค๊ณํฉ๋๋ค.
-
3. Verilog ์ฝ๋ ๊ตฌํ์ด ํ๋กป์ ํ ์ด์ ์์๋ Verilog ์ฝ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ๋ฅผ ๊ตฌํํฉ๋๋ค. top ๋ชจ๋์์๋ ์ ๋ ฅ ๋ ์ง์คํฐ์ ์ถ๋ ฅ ๋ ์ง์คํฐ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๊ณ , ํ์ ๋ชจ๋์ธ seven_segment_updown_counter ๋ชจ๋์์ ์ํ ๋จธ์ ๋ฐ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋์คํ๋ ์ด ์ถ๋ ฅ ๋ก์ง์ ๊ตฌํํฉ๋๋ค.
-
4. ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ฐ ๊ฒ์ฆ์ด ํ๋กป์ ํ ์ด์ ์์๋ ํ ์คํธ ๋ฒค์น ์ฝ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ์ ๋์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํฉ๋๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํตํด up ๋ฐ down ์ ํธ์ ๋ฐ๋ผ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋์คํ๋ ์ด๊ฐ ์ ๋๋ก ์ถ๋ ฅ๋๋์ง ํ์ธํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
5. ํฉ์ฑ ๋ฐ ๋ถ์์ด ํ๋กป์ ํ ์ด์ ์์๋ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ ํ๋ก๋ฅผ ํฉ์ฑํ ํ, critical path delay๋ฅผ ๋ถ์ํฉ๋๋ค. critical path delay๋ฅผ ํ์ธํ๊ณ ํ๋ก์ ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ฐํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
1. 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ๋ ๋์งํธ ํ๋ก ์ค๊ณ์์ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํํฉ๋๋ค. ์ด ์นด์ดํฐ๋ ์ซ์๋ฅผ ํ์ํ๋ 7๊ฐ์ ์ธ๊ทธ๋จผํธ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ ๋ ฅ ์ ํธ์ ๋ฐ๋ผ ์ซ์๋ฅผ ์ฆ๊ฐ์ํค๊ฑฐ๋ ๊ฐ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด ์นด์ดํฐ๋ ๋ค์ํ ์์ฉ ๋ถ์ผ์์ ์ฌ์ฉ๋๋ฉฐ, ํนํ ๋์งํธ ์๊ณ, ๊ณ๋๊ธฐ, ๊ฒ์๊ธฐ ๋ฑ์์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ๋ฅผ ์ค๊ณํ ๋๋ ์ ๋ ฅ ์ ํธ ์ฒ๋ฆฌ, ์นด์ดํฐ ๋ก์ง, 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋์คํ๋ ์ด ์ ์ด ๋ฑ ๋ค์ํ ์์๋ฅผ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ํ ํ๋ก์ ์์ ์ฑ, ์๋, ์ ๋ ฅ ์๋น ๋ฑ๋ ์ค์ํ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ์ ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์์๋ค์ ์ ์ค๊ณํ๋ฉด ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์ ๋ขฐ์ฑ ์๋ 7 ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ ๋ค์ด ์นด์ดํฐ๋ฅผ ๊ตฌํํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
2. ์ํ ๋จธ์ ์ค๊ณ์ํ ๋จธ์ ์ค๊ณ๋ ๋์งํธ ํ๋ก ์ค๊ณ์์ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค. ์ํ ๋จธ์ ์ ์ ๋ ฅ ์ ํธ์ ๋ฐ๋ผ ๋ค์ํ ์ํ๋ฅผ ๊ฐ์ง๋ฉฐ, ๊ฐ ์ํ์ ๋ฐ๋ผ ์ถ๋ ฅ ์ ํธ๋ฅผ ์์ฑํฉ๋๋ค. ์ํ ๋จธ์ ์ค๊ณ ์ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ ์ฌํญ์ผ๋ก๋ ์ํ ์ ์, ์ํ ์ ์ด ์กฐ๊ฑด, ์ถ๋ ฅ ์ ํธ ์์ฑ ๋ฑ์ด ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ํ ๋จธ์ ์ ๋ณต์ก๋์ ๋ฐ๋ผ ์ค๊ณ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์ต๋๋ค. ๋จ์ํ ์ํ ๋จธ์ ์ ์ํ๋๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ค๊ณํ ์ ์์ง๋ง, ๋ณต์กํ ์ํ ๋จธ์ ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ํ ์ธ์ฝ๋ฉ, ์ํ ์ ์ด ๋ก์ง ์ต์ ํ ๋ฑ์ ๊ธฐ๋ฒ์ด ํ์ํฉ๋๋ค. ์ํ ๋จธ์ ์ค๊ณ ์ ํ๋ก์ ์์ ์ฑ, ์๋, ์ ๋ ฅ ์๋น ๋ฑ๋ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์์๋ค์ ์ ์ค๊ณํ๋ฉด ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์ ๋ขฐ์ฑ ์๋ ์ํ ๋จธ์ ์ ๊ตฌํํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
3. Verilog ์ฝ๋ ๊ตฌํVerilog๋ ํ๋์จ์ด ๊ธฐ์ ์ธ์ด(HDL)์ ํ๋๋ก, ๋์งํธ ํ๋ก ์ค๊ณ์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ธ์ด์ ๋๋ค. Verilog ์ฝ๋ ๊ตฌํ์ ๋์งํธ ํ๋ก ์ค๊ณ ํ๋ก์ธ์ค์์ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ๋จ๊ณ์ ๋๋ค. Verilog ์ฝ๋ ์์ฑ ์ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ ์ฌํญ์ผ๋ก๋ ๋ชจ๋ ๊ตฌ์กฐ ์ ์, ํฌํธ ์ ์ธ, ๋ด๋ถ ๋ก์ง ๊ตฌํ, ํ์ด๋ฐ ์ ์ฝ ์กฐ๊ฑด ์ค์ ๋ฑ์ด ์์ต๋๋ค. ๋ํ Verilog ์ฝ๋์ ๊ฐ๋ ์ฑ๊ณผ ์ ์ง๋ณด์์ฑ์ ๋์ด๊ธฐ ์ํด ์ฝ๋ฉ ์คํ์ผ, ์ฃผ์ ์์ฑ, ๋ชจ๋ํ ๋ฑ์ ๊ธฐ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํด์ผ ํฉ๋๋ค. Verilog ์ฝ๋ ๊ตฌํ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณผ ๊ฒ์ฆ ๊ณผ์ ์ ํตํด ํ๋ก์ ๋์์ ํ์ธํ๊ณ , ํฉ์ฑ ๊ณผ์ ์ ๊ฑฐ์ณ ์ค์ ํ๋์จ์ด๋ก ๊ตฌํํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ณผ์ ์ ํตํด ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์ ๋ขฐ์ฑ ์๋ ๋์งํธ ํ๋ก๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
4. ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ฐ ๊ฒ์ฆ๋์งํธ ํ๋ก ์ค๊ณ์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณผ ๊ฒ์ฆ์ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ๋จ๊ณ์ ๋๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ํ๋ก์ ๋์์ ์ฌ์ ์ ํ์ธํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฒ์ฆ ๊ณผ์ ์ ํตํด ํ๋ก์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ ์ ์์ต๋๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ ์ฌํญ์ผ๋ก๋ ์ ๋ ฅ ์ ํธ ์์ฑ, ํ์ด๋ฐ ์ ์ฝ ์กฐ๊ฑด ์ค์ , ์ถ๋ ฅ ์ ํธ ํ์ธ ๋ฑ์ด ์์ต๋๋ค. ๋ํ ๋ค์ํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฒ์ ํ์ฉํ์ฌ ํ๋ก์ ๋์์ ๋ฉด๋ฐํ ๋ถ์ํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ฒ์ฆ ๊ณผ์ ์์๋ ํ๋ก์ ๊ธฐ๋ฅ, ํ์ด๋ฐ, ์ ๋ ฅ ์๋น ๋ฑ์ ์ข ํฉ์ ์ผ๋ก ํ๊ฐํ์ฌ ํ๋ก์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ํ์ธํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณผ ๊ฒ์ฆ ๊ณผ์ ์ ํตํด ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์์ ์ ์ธ ๋์งํธ ํ๋ก๋ฅผ ์ค๊ณํ ์ ์์ต๋๋ค.
-
5. ํฉ์ฑ ๋ฐ ๋ถ์๋์งํธ ํ๋ก ์ค๊ณ์์ ํฉ์ฑ๊ณผ ๋ถ์์ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ๋จ๊ณ์ ๋๋ค. ํฉ์ฑ ๊ณผ์ ์์๋ Verilog ์ฝ๋์ ๊ฐ์ HDL ์ฝ๋๋ฅผ ์ค์ ํ๋์จ์ด ๊ตฌํ์ ์ ํฉํ ๊ฒ์ดํธ ๋ ๋ฒจ ํ๋ก๋ก ๋ณํํฉ๋๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์์ ํ๋ก์ ๋ฉด์ , ์ง์ฐ ์๊ฐ, ์ ๋ ฅ ์๋น ๋ฑ์ ์ต์ ํํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ถ์ ๊ณผ์ ์์๋ ํฉ์ฑ๋ ํ๋ก์ ์ฑ๋ฅ, ์ ๋ขฐ์ฑ, ์ ๋ ฅ ์๋น ๋ฑ์ ํ๊ฐํ์ฌ ์ค๊ณ ๋ชฉํ๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ๋์ง ํ์ธํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด ๋ค์ํ ๋ถ์ ๋๊ตฌ์ ๊ธฐ๋ฒ์ ํ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค. ํฉ์ฑ๊ณผ ๋ถ์ ๊ณผ์ ์ ํตํด ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์์ ์ ์ธ ๋์งํธ ํ๋ก๋ฅผ ๊ตฌํํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ต์ข ์ ํ์ ์ฑ๋ฅ๊ณผ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ์ง์ ์ ์ธ ์ํฅ์ ๋ฏธ์นฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด ๋จ๊ณ์์ ์ธ์ฌํ ์ฃผ์์ ๋ ธ๋ ฅ์ด ํ์ํฉ๋๋ค.