
논리회로설계실험 5주차 Encoder 설계
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논리회로설계실험 5주차 Encoder 설계
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2023.09.12
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1. 4:2 Priority Encoder4:2 Encoder는 기본적으로 하나의 input만이 true인 경우에 그에 대응되는 output을 출력한다. 즉 다수의 input이 동시에 true인 경우에 동작방식과 출력하는 output이 정의되어 있지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 priority encoder가 사용되는데, 동작방식은 간단하다. Input들에 priority level을 할당하여 여러 개의 input이 true이더라도 가장 priority level이 높은 input에 의거하여 output을 출력하는 것이다.
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2. Behavioral Modeling수정하기 전의 코드는 모든 case의 경우가 다 분류되어 있었지만, 중복되는 경우들이 많아 casex를 이용하여 간단하게 묶어서 구현하였다. 이를 통해 Truth table을 보고 더욱 간결한 방식으로 코딩할 수 있었다.
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3. Dataflow Modeling이전에 구한 output의 Boolean expression은 Out1 = c + d, Out0 = d + bc' 이었다. 이것을 out1= c || d, out0 = d || (b && !c)으로 표현하여 코드에 구현하였다.
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4. Gate-level ModelingOutput의 Boolean expression은 Out1 = c + d, Out0 = d + bc' 이었다. c와 d를 미리 제공된 or gate에 입력하면 out1이 된다. 비슷하게 c를 not gate에 넣은 결과값과 b를 and gate의 넣어 bc'을 먼저 구하고, 이 값을 d와 or gate의 입력 값으로 넣으면 출력으로 out0가 나온다.
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5. TestbenchTestbench 코드는 4:2 Priority Encoder의 input과 output부분, module instantiation 부분, 마지막으로 실행을 위한 test pattern 부분 총 세가지 부분을 skeleton code에 채워야 했다. 이를 통해 모든 경우의 수를 입력 값으로 넣어 4:2 Priority encoder가 올바르게 작동하는지 검증할 수 있었다.
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1. 4:2 Priority EncoderA 4:2 priority encoder is a digital logic circuit that takes four input signals and generates two output signals based on the priority of the input signals. The priority encoder is designed to select the highest priority input signal and encode it into a binary output. This type of encoder is commonly used in computer systems, digital communication, and other digital applications where efficient data processing and resource allocation are required. The 4:2 priority encoder is a versatile and efficient circuit that can be used in a variety of applications, such as interrupt handling, resource allocation, and data prioritization. Its ability to quickly identify and encode the highest priority input signal makes it a valuable component in many digital systems.
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2. Behavioral ModelingBehavioral modeling is a powerful technique used in the design and simulation of digital systems, particularly in the field of electronic design automation (EDA). It involves describing the intended behavior of a digital system at a high level of abstraction, without delving into the specific implementation details. This approach allows designers to focus on the functional requirements of the system, rather than the underlying hardware implementation. Behavioral modeling is widely used in the design of complex digital systems, such as microprocessors, digital signal processors, and application-specific integrated circuits (ASICs). By using behavioral modeling, designers can quickly explore different design alternatives, verify the correctness of the system's behavior, and optimize the design for performance, power consumption, and other metrics. The use of behavioral modeling has become increasingly important as the complexity of digital systems continues to grow, enabling designers to manage this complexity and deliver high-quality, reliable products in a timely and cost-effective manner.
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3. Dataflow ModelingDataflow modeling is a powerful technique used in the design and simulation of digital systems, particularly in the field of electronic design automation (EDA). It involves describing the flow of data through a system, focusing on the transformation and processing of data rather than the control flow or timing of the system. Dataflow modeling is well-suited for applications where the processing of data is the primary concern, such as in digital signal processing, image processing, and multimedia applications. By using dataflow modeling, designers can create highly parallel and efficient digital systems that can take advantage of the inherent parallelism in the data processing tasks. Dataflow models can be easily mapped to hardware architectures, such as field-programmable gate arrays (FPGAs) or application-specific integrated circuits (ASICs), enabling the implementation of high-performance, low-power digital systems. The use of dataflow modeling has become increasingly important as the demand for high-performance, energy-efficient digital systems continues to grow, and designers seek to leverage the power of parallel processing to meet these demands.
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4. Gate-level ModelingGate-level modeling is a fundamental technique used in the design and simulation of digital systems, particularly in the field of electronic design automation (EDA). It involves describing the digital system at the level of individual logic gates, such as AND, OR, and NOT gates, as well as more complex gates like flip-flops and multiplexers. Gate-level modeling provides a detailed, low-level representation of the digital system, allowing designers to analyze and optimize the performance, power consumption, and other characteristics of the system at the most fundamental level of digital logic. This approach is essential for the design and verification of complex digital systems, such as microprocessors, memory controllers, and other application-specific integrated circuits (ASICs). By using gate-level modeling, designers can ensure that the digital system meets the required specifications and can identify and address potential issues early in the design process. The use of gate-level modeling has become increasingly important as the complexity of digital systems continues to grow, and designers seek to optimize the performance and efficiency of their designs at the most fundamental level of digital logic.
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5. TestbenchA testbench is a critical component in the design and verification of digital systems, particularly in the field of electronic design automation (EDA). It is a simulation environment that is used to test and validate the functionality of a digital design, ensuring that it meets the required specifications and behaves as expected. The testbench typically includes a set of input stimuli, a model of the digital design under test, and a set of expected outputs or behaviors. By running the testbench simulation, designers can verify the correctness of the digital design, identify and address any issues or bugs, and ensure that the design is ready for implementation in hardware. Testbenches are essential for the design of complex digital systems, such as microprocessors, digital signal processors, and application-specific integrated circuits (ASICs), where the cost and complexity of hardware prototyping can be prohibitive. By using testbenches, designers can quickly and efficiently test and validate their designs, reducing the time and cost of the design process and improving the overall quality and reliability of the final product.
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[A+] 중앙대학껓 아날로그및디지털회로설계실습 결과보고서 7. 논리함수와 게이트1. 논리함수와 논리게이트 논리함수란 논리 변수와 논리 출력값이 대응하는 사상 관계의 하나이며, 논리게이트란 불리안(Boolean) 함수를 구현하는 장치를 말한다. 논리게이트는 하나 또는 그 이상의 이진입력에 대해 논리 연산을 수행하고 결과를 단일 이진 출력으로 나타내게 한다. 이처럼 논리함수와 논리게이트는 회로 설계에 사용되는 중요한 개념이다. 2. AN...2025.04.29 · 공학/기술
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서강대학껓 디지털논리회로실험 3주차 - Decoders and Encoders1. Karnaugh Map Karnaugh map은 변수들의 조합을 표시하기 위해 변수들을 table에 배치하고 가질 수 있는 값들을 주어 모든 경우의 수를 표현하되, 변수의 상태는 1비트씩 차이가 나도록 나열 해 변수들과 함수값 사이의 관계를 표현해놓은 표다. 설계한 수식을 그대로 회로로 만들기 엔 같은 계산을 반복하게 될 수도 있어 비효율적일 수 있으...2025.01.20 · 공학/기술
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디지털 논리회로 실험 및 설계 4주차 예비보고서1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이 부호기는 4개의 입력값 중에 1이 단 1개만 있어야하는 반면에 멀티플렉서는 1의 입력 개수의 제한이 없다. 부호기는 출력값이 입력값()에 대한 그 비트값()이지만, 멀티플렉서는 그 비트값()의 입력값()이 출력값()이다. 2. 4-to-1 Multiplexer 74153, 2-to-1 Multiplexer 7...2025.04.28 · 공학/기술
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홍익대 디지털논리실험및설계 4주차 예비보고서 A+1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이 멀티플렉서는 n개의 입력값을 받고 그 중 하나의 값만 선택하여 출력하는 단자이다. 부호기는 이진수를 사람이 읽을 수 있는 형태의 문자로 해석해주는 단자로, 2^n개의 입력값을 받고 n개의 출력값 중 하나에만 유의미한 숫자를 출력한다. 멀티플렉서는 데이터 선택기 라고도 불리며 선택된 입력값을 그대로 출력하지만,...2025.05.16 · 공학/기술
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홍익대_디지털논리회로실험_4주차 예비보고서_A+1. 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이 멀티플렉서는 여러 가지의 입력 중 하나를 골라 그대로 출력하지만, 부호기는 입력 신호에 대응하는 출력 단자의 조합에 맞춰 출력한다. 멀티플렉서는 선택하는 것이지만 부호기는 변환하는 것이라 볼 수 있다. 2. 4-to-1 Multiplexer 74153, 2-to-1 Multiplexer 74157, 1-of-...2025.01.15 · 공학/기술
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서강대학껓 21년도 디지털논리회로실험 3주차 결과레포트 (A+자료) - Decoder, 7-Segment Display 34페이짿
디지털논리회로실험 3주차 실험 보고서목적- 일반적인 binary decoder와 encoder의 동작 원리를 이해한다.- 7-segment decoder의 동작원리를 이해한다.- 표시장치(display devices)의 동작원리를 이해한다.이론3.1 Combinational circuit design설계하려는 회로에 대한 논리식은 Boolean Algebra에 의해 최적화할 수 있다.Boolean Algebra하지만 일일이 대수적 방법으로 변환하는 것보다 Karnaugh map을 이용하는 것이 더 효율적이다.카르노 맵은 Truth ...2022.09.18· 34페이짿 -
(디지털 회로실험)8421 Encoder의 논리회로 설계 5페이짿
디지털실험설계 01.실험제목 : 8421 Encoder의 논리회로 설계Ⅰ 설계과정Encoder의 기능을 익히고, 부호변환 회로의 설계방법을 익힌다.조건 : 디지털 논리소자를 이용하여 8421 Encoder를 구현한다Ⅱ 설계이론[BCD코드]BCD(Binary-coded decimal) 이진 코드화된 십진수로서, 십진수를 이진코드로 표기한 것이다. 2진 코드로 표기가 되어있지만, 실제 10진수에 대응되는 2진수의 값과 BCD는 약간의 차이가 있다. 아래 표는 각 10진수에 해당하는 BCD코드이다.컴퓨터의 0과 1은 2진 코드를 사용하기...2020.08.18· 5페이짿 -
디지털 논리회로 실험 및 설계 4주차 예비보고서 5페이짿
디지털 논리실험 및 설계 4주차 예비보고서실험 준비1.1 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이를 설명하시오.부호기는 4개의 입력값 중에 1이 단 1개만 있어야하는 반면에 멀티플렉서는 1의 입력 개수의 제한이 없다. 부호기는 출력값이 입력값()에 대한 그 비트값()이지만, 멀티플렉서는 그 비트값()의 입력값()이 출력값()이다.1.2 4-to-1 Multiplexer 74153, 2-to-1 Multiplexer 74157, 1-of-4 Decocder 74139, 3-INPUT AND 게이트 7411의 datasheet를 확인...2023.01.31· 5페이짿 -
[서울시립대] 전자전기컴퓨터설계실험2 / Lab05(예비) / 2021년도(대면) / A+ 13페이짿
Pre-reportCombinational Logic 2날짜 :학번 :이름 :1. Introduction가. 실험의 목적Verilog HDL 언어를 사용하여 Combinational Logic을 설계 및 실험(Encoder/Decoder, Mux/Demux 등)하고, 설계한 로직을 시뮬레이션하기 위한 벤치를 작성하고 장비로 동작을 확인한다.나. 실험 이론(1) 조합 논리 회로- 논리 곱(AND), 논리 합(OR), 논리 부정(NOT)의 세가지 기본 회로를 조합하여 구성한 논리 회로- 출력이 입력에 의해 결정됨.- 논리 게이트로만 구...2022.07.16· 13페이짿 -
홍익대 디지털논리실험및설계 4주차 예비보고서 A+ 7페이짿
디지털 논리실험 및 설계 4주차 예비보고서1. 실험 준비1.1 멀티플렉서와 부호기(encoder)의 차이를 설명하시오.- 멀티플렉서는 n개의 입력값을 받고 그 중 하나의 값만 선택하여 출력하는 단자이다. 부호기는 이진수를 사람이 읽을 수 있는 형태의 문자로 해석해주는 단자로, 2^n개의 입력값을 받고 n개의 출력값 중 하나에만 유의미한 숫자를 출력한다.- 멀티플렉서는 데이터 선택기 라고도 불리며 선택된 입력값을 그대로 출력하지만, 부호기는 입력값을 이진수로 부호화하여 출력한다는 차이가 있다.1.2 4-to-1 Multiplexer ...2023.09.18· 7페이짿