다음과 같은 J-K플립플롭을 이용한 회로에서 XY입력이 11, 10으로 순차적으로 들어갈 경우 Q의 변화는? (단, Q의 현재값은 1이다)
2016년 국가직 9급 전자공학개론 3번
2016년도 시행 • 3번 문항
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정답: 3번
■ 1단계: 회로 구성을 통한 입력 식 $J$, $K$ 정의
• 회로 논리 접속 구조 분석:
- OR 게이트 출력 $(X + Y)$와 인버터 출력 $\bar{Y}$가 AND 게이트를 거쳐 J 단자로 입력:
$$J = (X + Y) \cdot \bar{Y}$$
- 인버터 출력 $\bar{Y}$가 직접 K 단자로 입력:
$$K = \bar{Y}$$
■ 2단계: 첫 번째 입력 $XY = 11$에 따른 상태 천이 (초기 $Q = 1$)
• $X = 1, Y = 1$ 대입:
$$J = (1 + 1) \cdot \bar{1} = 1 \cdot 0 = 0$$
$$K = \bar{1} = 0$$
• $J = 0, K = 0$은 유지(Hold) 모드이므로 $Q = 1$이 유지됩니다. ($1 \to 1$)
■ 3단계: 두 번째 입력 $XY = 10$에 따른 상태 천이 (현재 $Q = 1$)
• $X = 1, Y = 0$ 대입:
$$J = (1 + 0) \cdot \bar{0} = 1 \cdot 1 = 1$$
$$K = \bar{0} = 1$$
• $J = 1, K = 1$은 토글(Toggle) 모드이므로 출력이 반전되어 $Q = 0$이 됩니다. ($1 \to 0$)
■ 최종 결과:
• Q의 상태 변화는 $1 \to 1 \to 0$ (③번)
• 회로 논리 접속 구조 분석:
- OR 게이트 출력 $(X + Y)$와 인버터 출력 $\bar{Y}$가 AND 게이트를 거쳐 J 단자로 입력:
$$J = (X + Y) \cdot \bar{Y}$$
- 인버터 출력 $\bar{Y}$가 직접 K 단자로 입력:
$$K = \bar{Y}$$
■ 2단계: 첫 번째 입력 $XY = 11$에 따른 상태 천이 (초기 $Q = 1$)
• $X = 1, Y = 1$ 대입:
$$J = (1 + 1) \cdot \bar{1} = 1 \cdot 0 = 0$$
$$K = \bar{1} = 0$$
• $J = 0, K = 0$은 유지(Hold) 모드이므로 $Q = 1$이 유지됩니다. ($1 \to 1$)
■ 3단계: 두 번째 입력 $XY = 10$에 따른 상태 천이 (현재 $Q = 1$)
• $X = 1, Y = 0$ 대입:
$$J = (1 + 0) \cdot \bar{0} = 1 \cdot 1 = 1$$
$$K = \bar{0} = 1$$
• $J = 1, K = 1$은 토글(Toggle) 모드이므로 출력이 반전되어 $Q = 0$이 됩니다. ($1 \to 0$)
■ 최종 결과:
• Q의 상태 변화는 $1 \to 1 \to 0$ (③번)