컴퓨터 개론의, 자료표현 중, [논리회로]

 요즘 제가 하는 것 중 하나가 책장 가득 들어차 있는 케케묵은 컴퓨터 책들을 정리하는 일입니다. 필요한 내용만 남겨놓고 버리거나 따로 정리해 두기도 하는데요. 컴퓨터 개론이라는 책이 보이더라구요. 컴퓨터 시스템의 개요, 역사, 분류 등등이 포함되어 있네요. 그 중에 논리 회로 부분은 조금이라도 필요할 듯 하여 정리하여 보았습니다.

 

 적다가 보니 뭔가 부족한 듯하여 다른 책을 또 꺼내서 2권의 내용이 함께 정리가 되었습니다. 혹시나 필요하시면 참고해 보시길 바랍니다.

 

 

 

1. 조합 논리 회로(Combinational Logical Circuit) : 입력 변수에 의해 출력값이 정해지는 회로로서 기억능력이 없습니다. 대표적으로 논리회로를 구성하는 기본소자인 게이트(Gate)가 있습니다.

 

(1) AND 회로 : 입력값이 모두 1이어야만 결과가 1이 되는 직렬회로

(2) OR 회로 : 입력값 중 어느 하나만 1이어도 결과가 1이 되는 회로. 병렬회로.

(3) NOT 회로 : 입력값의 반대값(부정)이 출력되는 회로

(4) Buffer 회로 : 입력값이 그대로 출력되는 회로

(5) NAND 회로 : 입력값이 모두 1일 때만 0이 출력되는 회로. AND의 반대회로

(6) NOR 회로 : 입력값이 모두 0 이어야만 결과가 1이 되는 회로. OR의 반대회로

 

(7) XOR 회로 : 입력값이 서로 반대일 경우에만 결과가 1이 되는 회로. 병렬회로

(8) XNOR 회로 : 입력값이 같을 때만 결과가 1이 되는 회로로 XOR의 반대

 

 

2. 순서 논리 회로(Sequential Logical Circuit) : 입력변수 뿐만 아니라 회로의 과거 상태와 현재 상태에 따라 출력이 결정되는 회로로 플립플롭(Flip-Flop)에 의해 기억기능이 있습니다. 조합 논리 회로와 플립플롭으로 구성됩니다.

 

(1) RS플립플롭 : Reset과 Set 단자에 신호를 보내 2진수 1자리를 기억시킵니다. Reset 단자에만 신호를 보내면 플립플롭의 값은 0을 기억하고, Set 단자에만 신호를 보내면 플립플롭의 값은 1을 유지합니다.

(2) JK 플립플롭 : RS플립플롭의 경우 R=S=1인 경우 모순이 발생하지만 JK 플립플롭에서는 입력이 모두 1일 때 전 상태의 보수값을 유지하게 됩니다. 즉, 동시에 2개의 입력신호가 들어올 수 있다는 의미로 가장 많이 사용되는 플립플롭입니다.

(3) D 플립플롭 : Data 또는 Delay를 의미하는 플립플롭으로, 입력이 0이면 0, 입력이 1이면 1을 유지합니다.

(4) T 플립플롭 : 입력이 0이면 전 상태값에 변화가 없으며 1이면 전 상태값의 보수로 유지합니다. T는 Toggle을 의미합니다.

 

 

3. 논리회로의 응용

 

(1) 반가산기 : 2진수 한자리를 계산할 때 이용되는 가산기를 말합니다. 두 비트를 더해서 합(S, Sum)과 자리올림수(C, Carry)를 나타냅니다.

(2) 전가산기 : 실제 연산에 이용되는 회로로서 2개의 반가산기와 1개의 OR회로로 구성됩니다. 두 비트와 전 상태의 자리올림수(C1)를 더해서 합(S)과 최종 자리올림수(C0)를 나타냅니다.

급하게 정리하느라 0과 1의 표기에서 오타가 있을 수도 있겠네요. 확인한다고 했는데 자기가 잘못 쓴 것은 자기 눈에는 잘 안 보여요. ㅎ 혹시나 오타가 있다면 알려주세요. 수정하도록 하겠습니다.