Logic 연산과 gates. 여러가지 logic 소자들에 대한 실험

소개글

Logic 연산과 gates. 여러가지 logic 소자들에 대한 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. AND 연산
2. OR 연산
3. IC OR gate
4. IC AND gate
5. IC NOT (INVerter) gate
6. NOR with OR and INVerter
7. IC NOR gate
8. IC NAND gate
9. NAND (NOR) as an INVerter
10. NAND와 NOR

본문내용

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0
표 3. OR gate 표 4. 3-입력 OR gate
3.3. 출력을 LED에 연결하여 출력 전압에 따른 LED의 밝기를 살펴본다. (Panel 위 부분의 COMMON MODE selector를 CATHODE로 한다.) 앞으로는 출력의 전압을 측정하는 대신 LED를 연결하여 그 상태를 살펴보고 ON이면 “1” (참)에 OFF이면 “0”(거짓)에 대응시킨다.
.
3.4. 위의 2-입력 OR gate를 사용하여 3-입력 OR gate를 꾸미고 그 입력에 따른 출력을 살펴보고 표 4를 완성한다. 이 표에서 “1”은 5 V를 의미하고 “0”은 0 V를 의미한다. 그림 4의 (b)와 같이 꾸미면 2-입력 OR gate로 3-입력 OR gate를 만들 수 있다.
3.5. 위의 결과를 이용하여 3-입력 OR gate의 timing diagram 5 같이 그린다.
4. IC AND gate
4.1. TTL IC 7408에는 4 개의 2-입력 AND gate가 들어 있다. pin 번호와 각각의 기능을 적어 둔다.
4.2. 그림 6의 (a)와 같이 연결한다. A와 B에 다음과 같이 전압을 걸고 결과인 C를 LED에 연결하여 살펴보고 표 5를 완성한다.
4.3. 위의 2-입력 AND gate를 사용하여 3-입력 AND gate를 꾸미고 그 입력에 따른 출력을 살펴본다. 그림 6의 (b)와 같이 꾸미면 2-입력 AND gate로 3-입력 AND gate를 만들 수 있다.
A
B
C=A+B
LED
1
1
0
0
1
0
1
0
2.87V
0.67V
0.67V
0.6V
1
0
0
0
A
B
C
L1
L2
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
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0
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0
1
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0
0
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표 5. AND gate 표 6. 3-입력 AND gate
4.4. 위의 결과를 이용하여 3-입력 AND gate의 timing diagram 7 같이 그린다.
5. IC NOT (INVerter) GATE
5.1. TTL IC 7404에는 6 개의 NOT (INVerter) gate가 들어 있다. pin 번호와 각각의 기능을 적어 둔다. NOT gate는 삼각형 끝에 속이 빈 작은 원을 그려 표시한다. 일반적으로 속이 빈 작은 원은 NOT을 표시한다. 또 문자 부호로 는 그 문자 위에 를 그린다.
5.2. NOT gate를 그림 10의 (a)와 같이 연결하고 입력에 따른 출력의 변화를 살펴보고 표 7의 둘째 칸을 채운다.
5.3. 또 2개를 계속하여 연결할 때 예상되는 결과를 표로 inverter gate 나타내고 실제 측정하여 표 7을 완성한다.
A
B=A

A
1
0
0
1
1
0
표 7. INVERTER의 진리표
6. NOR with OR and INVERT
6.1. TTL IC 7432와 7404의 OR gate와 INVERTER를 이용하여 그림 8의 (b)와 같이 연결한다. A와 B에 다음과 같이 전압을 걸고 결과인 C를 LED에 연결하여 살펴본다.
6.2 AND gate와 INVERTER를 이용하여 NAND gate를 설계하고 그 예상되는 결과를 표로 나타낸다.
A
B

C=A+B
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
A
B

C=A·B
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
표 8. OR + INV 표 9. AND + INV
7. IC NOR GATE
7.1. TTL IC 7402에는 4개의 2-입력 NOR gate가 들어 있다. pin번호와 각각의 기능을 적어 둔다. NOR gate는 OR 표시 끝에 속이 빈 작은 원을 그려 표시한다.
7.2 그림 9의 (a)와 같이 연결한다. A와 B에 다음과 같이 전압을 걸고 C에 LED를 연결하여 살펴본다.
A
B

C = A+B
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
표 10. NOR의 진리표
8. IC NAND GATE
8.1. TTL IC7400에는 4개의 2-입력 NAND gate가 들어 있다. pin번호와 각각의 기능을 적어 둔다.
8.2. 그림 9의 (b)와 같이 연결한다. A와 B에 다음과 같이 전압을 걸고 C에 LED를 연결하여 살펴본다.
A
B

C=A·B
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
표 11. NAND의 진리표
9. NAND (NOR) as an inverter
9.1. NAND gate의 입력을 그림 9의 (c)와 같이 한군데 연결하였을 때의 예상되는 결과를 표 12의 셋째 줄 C에 적어 본다. 실제 실험 결과를 B에 적어 비교한다.
9.2. NOR gate를 사용하여 위 실험을 되풀이하여 표 13을 완성한다.
A
B
C
1
0
1
0
0
1
A
B
C
1
0
1
0
0
1
표 12. tied input NAND의 진리표 표 13. tied input NOR의 진리표
10. NAND와 NOR
10.1. 2-입력 NAND gate만을 사용하여 2-입력 NOR gate를 만드는 방법을 나타내 본다.
10.2. 2-입력 NOR gate만을 사용하여 2-입력 NAND gate를 만드는 방법을 나타내 본다.
10.3. 2-입력 OR gate만을 사용하여 2-입력 AND gate를 또는 2-입력 AND gate만을 사용하여 2-입력 OR gate를 만드는 방법이 있는지 살펴본다.
그림 10. NAND gate->NOR gate 그림 11. NOR gate->NAND gate
C. 결과 및 분석
AND는 입력 중 하나라도 0이라면 출력이 0으로 나오는 논리이고 OR은 입력 중 하나라도 1이라면 출력이 1으로 나오는 논리이다. NOT은 입력의 결과를 뒤집어주는 논리로, 0을 입력하면 1이, 1을 입력하면 0이 출력되었다. 이들 소자를 직렬로 연결하였을 때 입력 값이 소자를 차례로 거치며 결과 값이 출력되었다. 이러한 특징을 이용하여 AND와 NOT을 연결하면 NAND gate, OR과 NOT을 연결하면 NOR gate를 구성할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 같은 특징으로 NAND gate로 NOR gate를, NOR gate로 NAND gate를 구성하는 방법을 생각할 수도 있었다.
<참고 : IC소자>

키워드

AND gate,   NAND gate,   OR gate,   NOR gate,   inverter,   전자공학