📖 논리회로
논리회로 게이트란, 입력 단자 1개 이상과 출력 단자 1개로 구성되는 전자 회로 입니다. 이들을 휘뚜루마뚜루 합치고 엮어서 다른 회로를 만들거에요.
기본적으로 논리회로 게이트를 8가지 알아보겠습니다. 전부 다 외울게 아니라 비슷한 구조의 게이트는 비슷하게 생겼으므로 무서워하지 말기!
📖 가산기
2진수 덧셈을 해보겠습니다.
0+0=0,
1+0=1
0+1=1
1+1=2에서 2를 10으로 표현하는 건 다들 아시죠?
이때 올림수 C를 1, 몫 S를 0이라고 하면,
| A | B | C | S |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
이런 꼴이 됩니다.
잘 보면, C의 경우 A,B가 1이여야 1이 나오므로, AND게이트 를 이용했다고 볼 수 있고, S의 경우엔 둘이 달라야 1이 나오므로 XOR 게이트를 활용했다고 볼 수 있습니다.
이를 회로로 표현해 반가산기를 만들 수 있고, 반가산기 2개와 OR게이트를 이용해 전가산기를 만들 수 있습니다.
즉, 반가산기는 숫자 두 개를 계산해 올림수와 몫을 구하고,
전가산기는 숫자 세개( 그림상에서 A,B,C )를 계산해 올림수와 몫을 구하는 논리회로입니다.
📖 조합 논리회로
가산기와 같이 여러 회로가 조합되어 있는 논리회로를 조합 논리회로라고 합니다. 가산기 이외에 다른 조합 논리회로를 알아봅시다.
-
인코더: 값과 신호를 2진수 변환시켜주는 회로
-
디코더: 2진수를 값과 신호로 변환시켜주는 회로
-
멀티플렉서: 여러 입력 중 하나를 골라, 한 출력을 하는 회로
-
디멀티플렉서: 한 입력정보로 여러 출력 중 하나를 출력하는 회로
📖 플립플랍 FLIPFLOP
컴퓨터는 전원이 연결되어 있는 동안 상태를 계속 유지하죠?
이는 플립플랍이라는 조합 논리회로를 활용해서 구현할 수 있습니다. 플립플랍 중 RS플립플랍에 대해 먼저 알아봅시다.
- RS플립플랍
이는 NOR 회로나 NAND 회로를 활용합니다.
(Q값(현재값)과 Q의 보수값은 항상 달라야합니다.)
또,SET에 0이 들어왔을때 Q(t+1)이 0이 되고, 1이 들어오면 Q(t+1)이 1이 되면서 상태를 유지하는 형식입니다.
그러나 치명적 단점이 있는데, S와 R에 모두 1이 들어오면 Q(t+1)이 그 결과를 알지 못하고 불능상태가 된다는 점입니다.
이를 보완하기 위해 JK 플립플랍이 등장했습니다.
- JK 플립플랍
JK플립플랍은 J와 K에 1이 들어오면 반전시켜 결과를 출력합니다. 이를 활용해,
입력값을 반전시켜 출력하는 T플립플랍으로 사용할 수 있고,(이때 T는 TOGGLE)
입력값을 그대로 출력하는 D플립플랍으로도 사용할 수 있습니다.
3번째 게시물로 이어집니다.
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