논리회로의 종류와 특징

목차

1. 서론

2. 본론
(1) 조합 논리회로
1) 조합논리회로의 정의 및 특징
2) 논리 게이트
가. OR 게이트
나. AND 게이트
다. NOT 게이트
라. NOR 게이트
마. NAND 게이트
바. XOR, XNOR 게이트
3) 반 가산기
4) 전 가산기
5) 디코더
6) 인코더
7) 멀티플렉서
8) 디 멀티플렉서
(2) 순서(순차) 논리회로
1) 순서논리회로의 정의 및 특징
2) 플립플롭
가. RS 플립플롭
나. D 플립플롭
다. T 플립플롭
라. J-K 플립플롭
3) 레지스터
가. 병렬 레지스터
나. 시프트 레지스터
4) 카운터
가. 동기식 카운터
나. 비 동기식 카운터
3. 결론

4. 참고문헌

본문내용

순서 논리회로는 클록 펄스를 사용해서 여러 개의 플립플롭을 동시에 동작시키며, 비동기식 순서 논리 회로는 클록 펄스를 사용하지 않고 플립플롭을 동작 시킨다. 컴퓨터에서는 비동기식 논리회로를 사용하지 않고 동기식 논리회로를 사용합니다. 동기식 논리회로의 대표적인 예로서는 시프트 레지스터가 있습니다.
※ 순서 논리회로를 작성하는 순서
① 상태도(state diagram)를 그린다.
② 회로 동작을 기술한다.
③ 사용할 플립플롭을 결정하고 입력조건을 결정하는 표를 만든다.
n개의
외부출력
m개의
외부출력
조합 논리 회로
플립플롭
(기억회로)
④ 플립플롭 입력 조건에 따른 논리 대수식을 구하고 회로를 그린다.
2) 플립플롭 : 1비트의 정보를 저장할 수 있는 장치로 정상적인 출력과 부수화된 출력(Q, Q') Q = 1 :　Set, Q = 0 : Reset
을 가집니다.
클록(Clock, C)이라는 제어입력을 가지며 입력 신호가 상태 변환을 일으키기 전까지는 원래의 상태를 유지
가. RS 플립플롭 : S(Set), R(Reset), C(Clock)의 입력과 Q, Q'의 출력을 가집니다. 클록 C에 신호가 들어오지 않으면 S나 R의 입력 값에 관계없이 출력은 변화가 없습니다. S=R=1인 견우는 출력 값이 미결정 상태이기 때문에 거의 사용되자 않습니다.
S와 R이 모두 1일 때 클럭 입력이 변하면 회로 내부의 지연시간에 따라 출력 값을 예상할 수 없습니다.
S
Q
R
Q'
S와 R이 모두 0일 때 클럭 입력이 변하면 출력 값은 변하지 않습니다.
① 블록도 :
클록
② 회로도 :
S
R
Q(t-1)
상태
0
0
Q(t)
불변
0
1
0
RESET
1
0
1
SET
1
1
미결정
부정
③ 진리표 :
나. D 플립플롭 : D(data or delay) 플립플롭은 클록 펄스가 인가될 때 입력 D에 인가된 신호가 출력 Q에 그대로 나타나게 되어 데이터를 전송하는 작용을 한다.
D
Q
클록
C
Q'
① 블록도 :
② 회로도 :
C D
Q(t +1)
1 1
1 0
0 X
1
0
불변
③ 진리표 :
다. T 플립플롭 : T(toggle) 플립플롭은 입력이 들어올 때마다 출력의 상태가 바뀌는 성질을 가지고 있으며 클럭펄스가 들어 올 때마다 출력이 바뀝니다.
라. J-K 플립플롭 : RS플립플롭의 결점을 보완하기 위한 플립플롭으로서 RS플릅플롭에서 S=R=1인 경우는 불안정한 상태이므로 J-K플립플롭은 이러한 입력도 안정된 상태로 전이가 가능하도록 만든 것 입니다.
J
Q
클록
K
Q'
① 블록도 :
② 회로도 :
J K
Q(t +1)
0 0
0 1
1 0
1 1
Q(t) 불변
0
1
Q'(t) 토글
③ 진리표 :
3) 레지스터 : 레지스터는 2진 데이터를 저장하는데 사용되며 다수의 플립프롭으로 구성됩니다. n비트의 데이터를 저장하기 위해서는 n개의 플립플롭이 필요하며 이것을 n비트 레지스터라고 합니다. n비트 레지스터에 데이터를 입출력시키는 방식에 따라 시프트 레지스터, 병렬 레지스터로 구분되어 집니다.
가. 병렬 레지스터 : 레지스터를 구성하고 있는 모든 플립플롭들이 트리거되면 자료도 동시에 전송 되는 레지스터
나. 시프트 레지스터 : 2진 정보를 좌나 우측으로 한 비트 씩 이동 할 수 있는 기능을 가진 레지스터
4) 카운터 : 카운터는 클록 펄스가 인가될 때마다 수를 하나씩 증가시키거나 하나씩 감소시키는 논리 회로로서 보통 T플립플롭을 사용하여 구성 합니다. 보통 하나의 입력선과 n개의 출력선이 있는데 이것을 n비트 카운터라고 하며 최대 2ⁿ개의 수를 셀 수 있습니다. 카운터 회로에는 클록 펄스의 동기 유무에 따라 크게 아래와 같이 두 가지가 있습니다.
가. 동기식 카운터 : 클럭 펄스가 회로의 모든 플립플롭에 동시에 전달, 모든 플립플롭에 동시에 하나의 펄스가 가해지면 상태가 변합니다.
① 장점 : 동시케 클럭 펄스가 플립플롭에 들어가므로 속도가 빠름
② 단점 : 회로도가 비동기식에 비해 복잡
나. 비 동기식 카운터 : 앞 단의 플립플롭 출력이 다음 단의 플립플롭 입력으로 동작, 리플 카운터라고도 합니다.
① 장점 : 구조가 간단
② 단점 : 속도가 느리고 동작 역시 단순
3. 결론
논리회로에 대해서 수업을 듣고 본 리포트를 통해서 종류와 특징에 대해 공부 하면서 가장 기본이 되는 이들이 근본적으로 왜 필요한지를 알 수 있었습니다. 논리회로를 구성하는 가장 기본이 되는 소자인 논리 게이트, 조합 논리회로, 순서 논리회로 등을 통해서 수치를 나타내는 회로를 구성하여 전자계산기의 연산장치 같은 주요 부분에 사용됨을 앎으로써 좀 더 생활과 연관 시킬 수 있는 좋은 시간이었던 것 같습니다. 처음 과제물의 제목을 보고 “논리회로의 종류와 특징에 대하여 조사하라”고 하면서 참고문헌과 인터넷 사이트에서 복사하면 0점 처리 한다는 걸 보며 이거 문과 수업처럼 생각할 수 있는 것들이 아닌데 이러지도 저러지도 못하게 만드는 구나는 생각이 들었지만 결과적으로 0점을 의식한 나머지 여러 참고도서들과 인터넷 글들을 읽고 이해하고 말 그대로 소화할 수있게 이끌어주신 교수님께 감사드립니다.
4. 참고문헌
1. 조규만 · 정우양, 『디지털 논리회로 기초와 응용 실습』, 보성각, 2004.
2. 홍경호, 『논리회로』, 한빛미디어, 2005
3. 권오근 · 권준식 · 김용민, 『디지털공학 및 실험』, 인터비전, 2006.
4. 강안구 · 임석구 · 최지영, 『전자계산기 구조』, 한올출판사, 2007
5. M. Morris Mano, 『Digital Design』, http://matdol.hanseo.ac.kr, 2009.05.27
6. 미상,『플립플롭의 종류』, http://blog.naver.com/krismage000, 2009.06.02
7. 구화서,『논리회로/기본회로』, http://www.s850509.co.cc, 2009.06.02
8. 미상,『논리게이트』, http://blog.naver.com/songgmo/140010309691, 2009.05.28
9. 미상,『논리게이트』, http://blog.naver.com/davidoff73/30027638817, 2009.05.28

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