[디지털 공학] 논리 게이트 및 핵심 용어

논리 게이트,, 내가 상급 들어와서 컴퓨터 매력을 알게된 계기 ㅎㅎ
정보학 수업 시간에 AND 게이트와 OR 게이트 그리고 NOT 게이트를 가지고 XOR 게이트를 구현해오는 과제가 있었고 집에서 열심히 고민한 끝에 3개로 XOR 게이트를 구현하였다. 그때 풀이방법은 우선 AND게이트와 OR게이트의 속성을 잘 파악한 후 브루트포스 알고리즘을 사용하여 다수의 게이트로 우선 먼저 XOR 게이트를 구현한 후 그리디 알고리즘을 사용하여 3개의 게이트로 구현했던것 같다.
그때당시 노트에 열심히 끄적이던게 어딘가 있을텐데 나중에 찾으면 업로드 하겠다

서론은 여기까지로 하고,,

📚 기본 개념 📚

• 인버터 출력은 입력의 보수이다.
• AND 게이트 출력은 모든 입력이 HIGH일 때만 HIGH이다.
• OR 게이트 출력은 입력 중 어느 하나라도 HIGH이면 HIGH이다.
• NAND 게이트 출력은 모든 입력이 HIGH일 때만 LOW이다.
• NOR 게이트 출력은 모든 입력이 LOW일 때만 출력이 HIGH인 네거티브 -AND 게이트로 간주할 수도 있다.
• XOR 게이트 출력은 입력이 서로 같지 않을 때 HIGH이다.
• X NOR 게이트 출력은 입력이 서로 같지 않을 때 LOW이다.
• 다양한 논리 게이트에 대한 고유 기호화 진리표는 아래 그림과 같다.

논리 게이트

• 대부분의 프로그램이 가능한 장치(PLD)들은 AND 배열의 형태를 기반으로 한다.
• 프로그램 가능한 링크 기술들은 퓨즈, 안티퓨트, EPROM, EEPROM, 플래시와 SRAM이다.
• PLD의 프로그래밍 과정은 소프트웨어 개발 패키지에 이루어진다.
• 프로그래밍 소프트웨어를 사용하여 회로를 입력하는 방법으로는 텍스트 입력(HDL)과 그래픽(도면) 입력이 있다.

 

📚 용어 해설 📚

• 단위 부하(unit load) : 팬 - 아웃의 측정 단위로, 동일한 IC 계열에서 하나의 게이트 입력은 게이트의 출력에 대해 단위 부하로 작용한다.
• 대상 소자(target device) : 소프트웨어에 의해 설계된 논리회로를 다운로드 하여 실제 확인할 수 있는 개발 보드 또는 프로그램 고정대에 장착된 PLD
• 바이폴라(bipolar) : 바이폴라 트랜지스터로 구현된 집적 논리회로의 한 종류, TTL이라 알려져 있음
• 보수(complement) : 수의 역수, 불 대수에서는 역함수로 변수 위에 줄(Bar)을 붙여 표현하고 '1'의 보수는 '0'이고, '0'의 보수는 '1'이다.
• 불 대수(Boolean algebra) : 논리회로에 대한 수학
• 진리표(truth table) : 논리회로의 입력에 대한 출력의 논리 동작을 나타내는 표
• CMOS : complementary metal-oxide semiconductor(상보형 금속 산화막 반도체)의 약자, 전계효과 트랜지스터로 구현된 집적 논리회로의 종류