디지털 논리 회로 정리 - 1 (기본)

- 디지털 출력 신호와 입력 신호의 범위

 

디지털 출력 신호와 입력 신호는 1 or 0으로만 출력이 되며, 전달되는 전압에 따라 해당 신호를 0으로 출력 할 것인지 1로 출력할 것인지 정해진다.

 

1. 출력 전압

출력 전압의 경우 2.7 V 이상이 전압이 전달될 경우 1의 신호를 전달하고, 0.4V 이하의 전압이 전달될 경우 0의 신호를 전달하게 된다.

0.4V ~ 2.7V의 전압은 허용되지 않는 영역으로 해당 전압이 전달되면 0인지 1인지 알 수 없는 값을 전달하게 된다.

 

2. 입력 전압

입력 전압의 경우 2.0V 이상의 값이 들어오면 1의 신호로 판별하고, 0.8V 미만의 값이 들어오면 0의 신호로 판별한다. 0.8.V ~ 2.0V의 전압은 허용되지 않는 영역이다.

 

때문에 출력 전압과 입력 전압간의 High 신호에 대해서 0.7V의 마진이 발생하고, Low 신호에 대해서 0.4V의 마진이 발생하게 된다.

 

마진을 두는 이유는 신호 전달 중에 발생할 수 있는 전압 강하, 노이즈, 신호 왜곡 등을 고려하기 때문이다.

 

* 만약 출력이 감소하여 제대로된 전압이 도달하지 못할 경우 버퍼를 둬서 값을 증폭시켜줘야 한다.

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- Pulse width

 

Pulse width는 상승, 하강 각 부분의 50%되는 지점 사이의 거리를 의미한다.

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- 주기라는 것은 Rising edge에서 다음 rising edge까지에 해당한다.

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- PWM은 Pulse Width Modulation 펄스 폭 변조를 의미하며

신호 1인 구간 / 주기

를 측정하여 duty cycle을 측정하여 평균 전압을 구하게 되고, PWM에 의해 한 주기 동안 평균 전압이 흐르게 된다.

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- 저장 소자

1. Latch, Filp/Flop

2. Register

3. 메모리

 3.1. SRAM (Static random access memory)

 3.2. DRAM (Dynamic random access memory)

 SRAM, DRAM 전부 Volatile 즉, 휘발성이고, 전원이 꺼지게 되면 데이터가 날아가게 된다.

 또한 DRAM은 커패시터를 사용하기 때문에 Refresh를 해주지 않으면 데이터가 날아가기 때문에 주기적으로 Refresh 신호를 전달해줘야 한다.

 SRAM의 경우 플립플롭을 사용하기 때문에 Refresh가 필요없고 빠르지만, 복잡한 구조를 가지며 가격이 비싸다.

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- 10진 소수 부분 2진으로 표현하기

0.375(10)의 값을 2진으로 나타내기 위해선 2를 곱한 뒤 1의 자리 값을 통해 나타낸다.

0.375 * 2 = 0.75 - (1의 자리 0)
0.75 * 2 = 1.5 - (1의자리 1)
0.5 * 2 = 1 - (1의 자리 1)

=> .011(2)

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- 2의 보수는 음수를 표현하기 위한 것이고, 최상위 비트가 부호 비트를 의미한다.