TIL 7월 19일 - 논리 게이트, 논리 게이트로 덧셈 구현

논리 게이트

디지털 논리회로 기본 부품

1. NOT
2. AND
3. OR

기본 부품을 이용한 부가적인 회로

NAND 게이트

NAND	false	true
false	true	true
true	true	false

NOR 게이트

NOR	false	true
false	true	false
true	false	false

XOR 게이트

XOR	false	true
false	false	true
true	true	false

논리 게이트를 이용한 덧셈 구현

byteA  = [ 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0 ]
byteB  = [ 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1 ]
   결과 = [ 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1 ]

byteA  = [ 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0 ]
byteB  = [ 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1 ]
   결과 = [ 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0 ]

half adder

full adder

덧셈 수행

• 2 bit를 더하는 half adder -> 다음 bit까지 더하는 full adder 를 이용해서 2진수 덧셈을 수행할 수 있다.
• 10진법 -> 2진법으로 수를 변환한 후 덧셈을 수행하고 2진법 -> 10진법을 해주면 논리게이트로 덧셈을 구현할 수 있는 것이다.

왜 필요한가?

• 디지털 논리회로는 컴퓨터 구조에서 가장 기초가 되는 지식을 포함한다.
• 디지털 논리회로를 연결해서 CPU나 메모리 같은 컴퓨터를 구성하는 부품을 만들게 된다.
• 디지털 논리회로는 논리적인 사고를 위한 가장 기본이 되는 동작이며, 자연스럽게 프로그래밍 논리 구조와 연결된다.
• 디지털 논리회로로 사칙연산을 구현할 수 있고, 현대 CPU에는 ALU 부품으로 구현되어 있다.

출처

• http://www.theorycircuit.com/full-adder-circuit-diagram/
• http://www.theorycircuit.com/half-adder-circuit-diagram/