CODE - Ch11. 논리 게이트

논리게이트

디지털 회로를 만드는데 있어 가장 기본적인 요소이고, "0"과 "1"만 사용하는 이진 정보를 게이트라고 하는 논리 회로에서 처리하는데 전류의 흐름을 막거나 흐르게 해주는 간단한 작업을 수행하는 릴레이의 조합을 의미한다.

• 논리 회로는 부울 대수를 물리적 장치에 구현한 것으로, 하나 이상의 논리적 입력값에 대해 논리 연산을 수행하여 하나의 논리적 출력값을 얻는 전자회로를 말한다.
  • 부울 대수는 논리적인 상관관계를 주로 다루며 0(참)과 1(거짓)값만을 처리한다.
• 1930년대 까지만 하여도 논리식과 전기 회로의 등가성이 발견되지 않았는데, 클로드 엘우드 섀넌이라는 사람에 의해 디지털 회로 이론이 창시되었다.
• 한 게이트의 출력이 다른 게이트의 입력으로 사용될 수는 있지만, 여러 게이트의 출력들이 서로 연결될 수는 없다.
• 일반적으로 논리 게이트는 두개의 입력과 하나의 출력을 제공한다.

네 가지 기본적인 논리 게이트 & 인버터(NOT)

📌 아래의 모든 0,1 표현은 0은 전류가 흐르지 않고 1은 전류가 흐르는것을 의미한다.

AND 게이트

두 개의 릴레이가 직렬로 연결되었을 때 두 릴레이 모두 동작하여야 전압이 출력된다.

• 출력은 입력에 따라 결정되고, 입력이 모두 1인 경우에만 출력이 1이 된다.
  => 입력이 하나라도 0이라면 출력은 0이 된다.
• 논리식은 F = XY로 나타낸다.
  

OR 게이트

두 개의 릴레이가 병렬로 연결되었을 때 두 릴레이중 하나만 동작하여도 전압이 출력된다.

• 입력중 하나라도 1이 있으면 출력도 1이 된다.
• 논리식은 F = X + Y로 나타낸다.
  

NOR(NOT OR) 게이트

두 개의 릴레이가 직렬로 연결되어 있지만 두 릴레이 모두 동작하고 있지 않을 때 전압이 출력된다.

• 입력이 모두 0인 경우에만 출력이 1이 되고, 입력이 하나라도 있다면 출력은 0이된다.
• 이름 그대로 OR 게이트와 반대로 동작한다.
  

NAND(NOT AND)게이트

두 개의 릴레이가 병렬로 연결되어 있지만, 두 릴레이 모두 동작하고 있지 않거나, 하나라도 동작하고 있지 않을 때 전압이 출력된다.

• 입력이 모두 1인 경우에 출력이 0이되고 아닐 경우에 출력이 1이 된다.
• 이름 그대로 AND 게이트와 반대로 동작한다.
  

인버터 (NOT 게이트 라고도 한다.)

논리 게이트는 아니지만, 입력과 반대되는 전압 수준을 출력해야 할 때 사용되고, 논리식에서 NOT을 구현하기 위해 사용된다.

• 논리 반전을 만드는 게이트로 유일하게 입력 한개와 출력 한개가 있는 게이트다.
• 입력이 1이면 출력은 0이고 입력이 0이면 출력이 1이다.