State Table and Diagram

여태껏 배운 logic들을 이용해서 circuit을 그릴 수 있다.
이렇게 그려진 circuit을 보기좋게 분석할 수 있어야 한다.
State Table과 State Diagram은 그러한 분석의 도구라고 할 수 있다.

Circuit Diagram

전선, 저항기, 콘덴서 등 전기 회로의 물리적 구성을 표현하는 그림.
** 우리의 수업에서는 해당 내용에 대해 배우지 않는다.

Analysis & Design Procedure

Logic Diagram에서 아래로 내려가면, Analysis.
State Diagram에서 위로 올라가면 Design Procedure라고 할 수 있다.

a) Logic Diagram

AND, OR, NOT과 같은 논리 게이트를 이용하여, 디지털 회로의 논리적 작동 방식을 나타낸 그림.

b) Equation

Analysis나 Design procedure를 수행하기 위해서는, 특정한 input이나 output에 대한 equation을 작성하면 편리하다.
State Table이 주어진 경우, 카르노 맵을 통해 최적화된 equation을 구하여 압축된 로직을 짠다.

c) State Table

어떤 상태에서 어떤 input을 받으면 어떤 output을 내는지에 대해 표로 나타낸 것.

d) State Diagram

하나 이상의 상태를 갖고, 각 상태에서 어떻게 동작하는 지를 나타낸 그림.
동작은, 특정한 입력 조건에서 특정한 output을 내거나, 다른 상태로 전이하는 것을 의미한다.

Analysis: 이것은 어떻게 작동하는가?

Logic diagram을 보고 Analysis(분석)하라고 하는 것은
State Diagram까지 그리라는 의미이다. (Sequential logic일 경우)
State Diagram을 그리기 위해서는 State Table이 필요하다. 이 또한 분석의 결과라 볼 수 있다.

Design Procedure: 이것을 어떻게 만들 것인가?

State Diagram 또는 State table은 분석의 최종 결과라면,
반대로 이것을 어떻게 구현할지에 대해서 묻는 것이 바로 Design Proccedure이다.
따라서 Analysis의 역 비스무리하다.

  1. State Diagram을 보고, State Table을 만든 후, 필요하다면 reduction을 수행한다.
  2. 그 다음 각 State에 binary code를 할당하고,
  3. 적절한 flip-flop을 선택한 다음,
  4. 각 input에 해당하는 최적화된 equation을 구한다.
  5. 이에 따라 Logic Diagram을 만든다.

Synthesis using flip-flops

Design Procedure의 중요한 부분으로, 적절한 flip-flop을 선정하여 Present State와 Input을 통해 Next State를 도출하는 equation을 만든 후, Logic Diagram을 만든다.