디지털논리회로실험(Verilog HDL) - Real-time clock, counter

1. 관련이론

디지털 논리 회로 실험에서 실시간 시계(Real-time clock, RTC)와 카운터(counter)는 핵심적인 구성 요소로 사용된다. 실시간 시계는 현재 시간을 지속적으로 유지하고 표시하는 장치로, 일반적으로 전자 기기에서 시간 관리에 필수적이다. RTC는 하드웨어적으로 설계된 모듈로, 주로 배터리로 구동되어 전원이 꺼져 있는 상태에서도 시간을 유지할 수 있는 기능을 갖춘다. 이는 시스템이 재부팅된 후에도 시간을 잃지 않도록 하는 중요한 역할을 한다. 일반적으로 RTC는 시, 분, 초의 개념을 포함하며, 추가적으로 연도, 월, 일 등의 날짜 정보를 제공하기도 한다. 이러한 기능은 주로 카운터와 분주기를 이용하여 구현된다. RTC의 동작 원리는 클럭 신호를 기반으로 한다. 일반적으로 3 768 kHz의 크리스탈 발진기를 사용하여 안정적인 클럭 신호를 생성하고, 이를 바탕으로 초 단위로 카운트를 증가시킨다. 카운터는 각 클럭 신호가 들어올 때마다 1씩 증가하며, 특정 수치에 도달했을 때 다음 단위로 넘어가는 구조로 되어 있다. 예를 들어, 초 카운터가 60에 도달하면 분 카운터가 1 증가하고 초 카운터는 0으로 초기화된다. 이런 방식으로 시계는 지속적…(생략)