논리회로 - 전자공학

디지털 논리회로

▣ 수의 표현

- 2진법 : 0과 1의 2개의 숫자로만 정수를 표현한다.

- 2진화 10진부호(BCD) : 10개의 숫자 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9를 각각 4자리 수의

  2진법 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001로 바꾸어

  10진수를 나타내는 방법이다.

- 8진법 : 8개의 숫자 0∼7을 이용해서 정수를 나타내는 방법이다.

- 16진법 : 16을 밑으로 하는 정수표현 방법. 10진수의 10, 11, 12, 13, 14, 15에 대응하는

  숫자에  A, B, C, D, E, F로 대신해서 나타낸다.

▣  BCD code(Binary Coded Decimal): 2진화 10진 코드

▣  10진수와 각 진수의 표현

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기본 논리회로

▣ AND 회로

입력 신호 A, B가 있을 때 출력이 나오는 회로이며 스위치의 직렬회로이다.

AND 게이트의 출력은 입력에 따라 결정되며, 입력이 모두 1인 경우에만 출력이 1이 된다.

입력 중 하나라도 0이 입력되면 출력은 0이 된다.

 

▣ OR 회로

입력 A, B 중에 하나만 "1"이 되어도 출력이 생기는 논리회로이다.

스위치는 병렬회로이며 집합으로는 합집합이다.

 

▣ NOT 회로

입력과 출력의 상태가 서로 반대로 나타나는 반전, 즉 부정의 판단기능을 갖는

회로이며 인버터(Inverter)라고 한다.

 

▣ NAND 회로

AND회로와 NOT회로의 합으로 AND회로를 부정하는 판단기능을 갖는 만능회로이다.

 

▣ NOR회로

OR회로와 NOT회로의 합으로서 OR회로를 부정하는 판단기능을 갖는 회로이다.

 

▣ EX - OR 회로 (배타적 OR, Exclusive OR)

입력측의 값이 같을 때에는 출력이 나타나지 않고 입력값이 서로 다를 경우에 출력이 나타나는

논리적 합(Exclusive OR) 회로이다.

 

▣ Exclusive-NOR 게이트

XNOR(exclusive NOR) 게이트는 배타적(exclusive) NOR 게이트로서 두 개의 입력 신호가

서로 다르면 출력이 '0으로 나타나고 서로 같으면 '1'로 동작한다.

 

▣ 버퍼(Buffer) 게이트

버퍼 게이트는 입력된 신호를 변경하지 않고 그대로 출력하는 단순한 전송 역할을 하는 게이트이다.

버퍼 게이트는 보통 두 가지 경우에 사용을 한다.

팬 아웃(fan out)을 늘리기 위해 사용하거나, 신호가 게이트를 지날 때 아주 작은 시간의

딜레이가 생기게 되는데 신호를 의도적으로 지연시킬 때 사용한다.

※ 팬 아웃(fan out) 이란 게이트의 출력을 다른 곳으로 배분하여 연결한 출력 선의 수를

     말하는데, 한계점에 도달했을 경우 버퍼를 연결해 늘릴 수 있다.

 

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부울 대수(Boolean Algebra)

부울 대수(Boolean Algebra)는 0(거짓, Low)과 1(참, High)이라는 두 가지 논리 상태만을 다루는 수학 체계로, 디지털 논리 회로 설계 및 컴퓨터 과학의 기초가 됩니다.

 

논리곱(AND), 논리합(OR), 부정(NOT) 연산을 통해 논리식을 간소화하고 최적화하는 데 사용됩니다.