[논리회로] 종류

■ 논리회로 종류

 크게 두 가지가 있다. 이 둘의 가장 큰 차이는 기억능력이 있느냐 없느냐이다.

1. 조합 논리회로 : 기억능력 X, 입력신호에 의해서만 출력 결정, 논리 게이트의 집합이다.
    (ex) 반가산기, 전가산기, 디코더, 인코더, 멀티플렉서, 디멀티플렉서

2. 순서 논리회로 : 기억능력 O, 입력신호와 현재 신호에 의해 출력 결정. Gate + Flip Flop 집합.
    (ex) 카운터

* Flip Flop (f/f)
  : 1 bit(o 혹은 1)를 기억할 수 있는 기억장치.

 

■ 조합 논리회로

 

종류	설명
반가산기 (Half Adder)	2진수 1자리의 덧셈기. XOR게이트 1개와 AND 게이트 1개로 구성되어있다. [진리표] [논리식] S(Sum, 합) = eXclusvie OR (XOR) = A'B + AB'가 된다. C(Carry, 받아올림) = AB이다. [논리회로]
전가산기 (Full Adder)	'자리 올림을 포함'시켜 1비트 크기의 2진수를 더해서 합과 자리올림(올림수)을 구하는 논리회로. 반가산기 2개와 OR게이트 하나로 구성되어있다. 진리표에서 쓰이는 것은 A, B, Ci가 있다. Ci는 앞에서  C(Carryr)를 Input으로 쓰는 것이고 Co는 Output이다. 위 세 개를 쓰기 때문에 2^3인 8가지의 경우의 수가 있다. [진리표 및 계산식] [논리회로] 그림판을 자주 쓰다보니 활용 능력이 높아져서 복붙식으로 빨리빨리 만들게된다. 아래 그림을 보면 반가산기 2개 + OR게이트 1개 로 구성되어있는 것을 확인할 수 있다.
해독기 (Decoder)	- 암호 형태로 전달된 정보를 원래대로 복원 - n개의 입력선, 2^n 개의 출력선 - AND Gate로 구성
부호기 (Encoder,)	- 어떤 특정한 장치에서 사용되는 정보를 다른 곳으로 전송하기 위해 일정한 규칙에   따라 암호로 변환 - 특정 값을 여러 자리인 2진수로 변환하거나 특정 장치로부터 보내오는 신호를 여러 개의 2진 신호로 바꾸어 변환 - 2^n 개의 입력선, n개의 출력선 - OR Gate로 구성
멀티플렉서 (MUX, 선택기)	-여러 개의 입력 정보 (2^n) 중에서 하나(1)를 선택하여 한 곳으로 출력시키는    조합 논리 회로  (2^n -> 1) - OR 게이트로 구성
디멀티플렉서 (DeMUX)	- 1개의 입력선으로 들어오는 정보를 2^n개의 출력선 중에서 1개를 선택하여 출력하는    조합 논리 회로 - AND 게이트로 구성

■ 순서 논리회로

 논리 게이트와 Flip Flop의 집합이다. Flip Flop은 1비트를 저장할 수 있기 때문에 0 혹은 1을 갖고있고 이 값을 Q(t)로 표시한다.

 

종류	설명
RS f/f (기본형)	제일 기본형이다. 아래 특성표들은 메모장으로 정리해놓은 것을 그냥 캡쳐해왔다. (특성표, CP = 1 기준) S와 R이 입력, Q(t)는 Flip Flop내의 값이기 때문에 0 혹은 1이다. Q(t+1)이 출력되는 값이다. 0, 0이 입력되었을 경우 Q(t)의 값이 출력이 된다. 이를 불변값이라고한다 0, 1이 입력되었을 경우 0으로 Reset시킨다. 1, 0이 입력되었을 경우 1으로 Set시킨다 1, 1이 입력되었을 경우 불능 상태가된다. 이를 보완한게 JK f/f이다.
JK f/f (RS  f/f 변형)	RS f/f의 불능[불허]조건을 해결. RS의 입력 값이 1,1일때 보수를 출력한다. 입력 값 1,1을 제외하고는 나머지는 동일하다.
D f/f (RS  f/f 변형)	RS f/f에서 입력이 배타적 - 입력한 값을 그대로 저장, 즉 현재값[Q(t)]은 중요하지 않음.
T f/f (JK f/f 변형)	JK f/f의 J와 K를 묶어서 입력이 구성 - 클럭펄스가 가해질 때마다 출력 상태가 반전된다.   (On/OFF가 교차된다라고도 표현한다)
* 클럭 (Clock)  : CPU의 속도를 나타내는 단위     - 1초 동안 파장(클럭펄스)이 한 번 움직이는 시간. 즉 논리회로가 작동할려면 클럭펄스(CP)가 발생해야함. (ex. 6Hz인 CPU는 초당 6번의 사이클을 실행)