이진 카운터와 클록 분주
네 불빛으로 사건 세기
클록은 반복하는 시간 신호이며 CLK는 Clock의 약자입니다. 상승 에지는 논리 0에서 1로 바뀌는 순간입니다. 이진 카운터는 받은 상승 에지마다 하나를 더합니다. 비트는 0 또는 1의 이진 숫자이며 네 비트는 0000부터 1111까지 16상태입니다. Hz, 헤르츠는 초당 주기 수입니다.
실험대
회로 설정을 바꾸고 측정값을 예상한 뒤 과제를 확인하세요. 학습용 모델이며 각 수업에서 가정을 설명합니다.
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작동 원리
이미 받은 0–32개 에지를 고르거나 클록 펄스로 하나를 더합니다. 기록의 표본이며 자동으로 달리는 시계가 아닙니다. 주파수는 반복 출력의 속도를 정하고 선택한 숫자는 바꾸지 않습니다. 지연과 접점 튐은 없습니다. 클록 펄스는 받은 에지 32개에서 멈춥니다. 재설정으로 새 표본을 시작합니다.
n은 받은 에지 수입니다. 숫자는 n을 16으로 나눈 나머지입니다. Q0은 최하위, Q3은 최상위 비트입니다. 연속 계수에서 Q0은 두 에지에 한 주기, Q3은 열여섯 에지에 한 주기입니다.
난이도
만들기 · 관찰
켜고 받은 에지 3개와 8 Hz를 고르세요. 숫자 3, 이진 0011입니다.
힌트가 필요한가요?
n=3; f=8 Hz → 0011
탐구하기 · 실험
8 Hz에서 16개 에지를 고르세요. 0, 이진 0000으로 돌아갑니다.
힌트가 필요한가요?
n=16; f=8 Hz → 0000
스스로 풀기 · 해결
19개 에지와 16 Hz를 고르세요. 숫자 3, Q0은 8 Hz, Q3은 1 Hz입니다.
힌트가 필요한가요?
n=19; f=16 Hz → 0011; fQ0=8 Hz; fQ3=1 Hz
추가 읽기와 회로 레시피
이진 카운터와 클록 분주
각 불빛에는 거리계 숫자처럼 자리 가중치가 있습니다. 오른쪽 비트가 가장 빠릅니다. 같은 회로에서 점점 느린 리듬을 얻습니다.
count = n mod 16; fQ0 = fCLK/2; fQ3 = fCLK/16
숫자는 받은 에지 개수, 주파수는 반복하는 주기의 속도를 나타냅니다. 주파수 변경은 선택한 기록을 다시 쓰지 않습니다.
유용한 연결
두 번 상태를 바꾸어야 완전한 한 주기입니다. 따라서 Q0은 f가 아니라 f/2입니다.
뜻밖의 사실
순환은 사건 소멸이 아닙니다. 네 비트는 나머지만 저장하며 더 넓은 카운터는 더 많이 담습니다.
피하면 좋은 함정
높게 유지한 클록은 여러 에지가 아닙니다. 실제 버튼은 접점이 튈 수 있지만 여기서 한 번 누르면 깨끗한 한 에지입니다.
4비트 숫자 15에서 상승 에지 하나가 더 오면…
- 0
- 16
- 15
더 읽기
16상태만 들어가므로 1111 다음은 0000입니다.
작은 사건 카운터
받은 깨끗한 에지 세 개를 고르세요.
네 비트 표시가 0011입니다.
리듬 나누기
16 Hz와 받은 에지 열아홉 개를 고르세요.
숫자 3, Q0은 8 Hz, Q3은 1 Hz로 반복합니다.
다른 변화 시도
15, 16, 17개 에지로 옮기세요. 먼저 1111, 0000, 0001을 예상하고 주파수만 바꾸어 숫자가 같은지 확인하세요.