실험 가이드

멀티플렉서(74153) 하나로 반가산기·전가산기 만들기

진리표에서 멀티플렉서 데이터 입력을 정하는 방법과 실제 측정 결과입니다.

4:1 멀티플렉서는 선택 입력 2개로 데이터 입력 4개 중 하나를 골라 내보냅니다. 선택 입력에 A와 B를 넣으면 A, B의 네 조합마다 출력할 값을 데이터 입력으로 정해 줄 수 있어서, 두 변수 함수는 어떤 것이든 멀티플렉서 하나로 만들 수 있습니다. 74153에는 4:1 멀티플렉서가 2개 들어 있어서 합(S)과 자리올림(C)을 한 칩으로 만들 수 있습니다.

1. 데이터 입력 정하는 법

진리표를 선택 입력(B, A)의 네 조합으로 나누고, 각 조합에서 나머지 변수(전가산기라면 Cin)에 따라 출력이 어떻게 되는지 봅니다. 항상 0이면 GND, 항상 1이면 VCC, Cin과 같으면 Cin, 반대면 Cin̅(NOT 게이트 하나)을 연결합니다.

표의 값은 코드가 진리표에서 직접 뽑은 것입니다. 선택 입력은 B가 윗자리, A가 아랫자리이고, 74153 핀은 A = 14번, B = 2번, 1Y = 7번, 2Y = 9번, VCC = 16번, GND = 8번입니다.

2. 놓치기 쉬운 것: 스트로브(G) 핀

74153의 1G̅(1번 핀)와 2G̅(15번 핀)는 Active Low 스트로브입니다. GND에 연결해야 동작하고, High이거나 떠 있으면 출력이 입력과 상관없이 0이 됩니다. 결선을 다 했는데 출력이 계속 0이면 이 핀부터 확인하세요.

3. 측정 결과

전가산기 8개 조합이 모두 이론과 같았습니다. 같은 칩으로 만든 반가산기도 4개 조합이 모두 맞았습니다(A, B 모두 1일 때만 C = 1, S는 A와 B가 다를 때 1). 게이트로 전가산기를 만들면 XOR, AND, OR 칩이 여러 개 필요하지만, 멀티플렉서를 쓰면 74153 하나와 NOT 게이트 하나로 끝나서 배선이 훨씬 적습니다.

4. 여러 비트로 늘리기

전가산기의 Cout을 다음 자리의 Cin으로 넘기면 여러 비트 덧셈기가 됩니다. 4비트 결과를 미리 확인하려면 4비트 ALU 계산기의 덧셈 모드(s1 s0 = 0 1)를, 2진수 값 확인은 진법 변환기를 쓰면 됩니다. 뺄셈 결과를 부호 있는 수로 읽으려면 2의 보수 계산기를 보세요.