소개글
"생능 디지털회로"에 대한 내용입니다.
목차
1. 논리 게이트의 이해
1.1. 논리 게이트의 기본 동작 원리
1.2. TTL 논리 게이트의 특성
1.3. 기본 논리 게이트의 종류와 특징
2. 기억 소자로써의 래치와 플립플롭
2.1. RS 래치와 D 래치의 원리 및 동작 특성
2.2. JK, T, D 플립플롭의 원리 및 동작 특성
3. 레지스터와 시프트 레지스터
3.1. 레지스터의 종류와 입출력 유형
3.2. 시프트 레지스터를 이용한 카운터 회로
3.3. 링 카운터와 존슨 카운터
4. 참고 문헌
본문내용
1. 논리 게이트의 이해
1.1. 논리 게이트의 기본 동작 원리
논리 게이트의 기본 동작 원리는 다음과 같다.
컴퓨터 회로를 설계하는 데 있어서 입력과 출력은 논리 회로의 게이트들을 상호 연결함으로써 구성할 수 있다. 논리 회로란 부울 대수의 기본 연산을 실행하기 위한 회로로서 '논리 게이트'라고도 한다. 논리 회로는 2진수를 사용하며, 보통 2개 이상의 입력 단자와 하나의 출력 단자로 구성된다. 대부분의 논리 게이트들에서 전압이 높은 상태는 거의 +5 V정도이며, 낮은 상태는 거의 0 V에 가깝다. 논리 수준은 0과 1을 통해 true와 false, 또는 high와 low로 표현할 수 있다.
기본적인 논리 게이트에는 AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR 등이 있으며, 각 게이트는 고유한 논리식과 진리표를 갖는다. AND 게이트는 논리곱 회로로서 모든 입력 단자가 1일 때 출력이 1이 된다. OR 게이트는 논리합 회로로서 여러 입력 중 적어도 한 개의 입력이 1이면 출력이 1이 된다. NOT 게이트는 입력의 상태를 반전시켜 출력하는 인버터 게이트이다. NAND 게이트는 AND 연산의 보수를 나타내며, 입력이 모두 1일 때만 출력이 0이 된다. NOR 게이트는 OR 연산의 보수를 나타내며, 입력이 모두 0일 때만 상태 1이 출력된다. 마지막으로 XOR 게이트는 두 개의 입력 상태가 서로 다를 때 출력 논리값이 1이 되고, 입력 상태가 같을 때 출력 논리값이 0이 되는 게이트이다.
이처럼 논리 게이트는 입력 신호들을 조합하여 원하는 출력 상태를 만들어내는 기본 논리 회로 소자이다. 이들 논리 게이트를 상호 연결하여 보다 복잡한 논리 회로를 구현할 수 있다.
1.2. TTL 논리 게이트의 특성
TTL 논리 게이트의 특성은 다음과 같다.
TTL(Transistor-Transistor Logic)은 복수 개의 트랜지스터에 의해 논리 게이트를 구성하고 있다. TTL 타입 집적회로들은 일반적으로 74로 시작하는 이름을 가지고 있다. 예를 들어 74LS00칩을 보면 내부에 4개의 NAND 게이트를 포함하고, 총 14개의 핀을 가진다. 14번 핀 Vcc에 +5V전원을 공급하고, 7번 핀 GND를 접지에 연결해야 한다.
TTL 논리 게이트는 복수 개의 트랜지스터로 구성되어 있어 RTL(Resistor-Transistor Logic)보다 많은 전류를 사용하지만, 속도가 빠르고 전압 편차에 강한 특성을 갖고 있다. TTL 게이트의 입력 전압 레벨은 보통 +5V를 "1"로, 0V를 "0"로 정의하며, 그 사이의 전압은 불안정한 상태로 본다. 또한 전압 문턱값이 대략 1.4V 정도로 낮아 논리 회로에서 안정적으로 사용할 수 있다.
TTL 게이트는 IC 칩 내부의 트랜지스터와 저항으로 구성되며, 게이트의 상태에 따라 많은 전류가 흐르는 특성을 가지고 있다. 즉, 논리 "1"일 때는 약 1.6mA의 전류가 흐르고, 논리 "0"일 때는 약 16mA의 전류가 흐르는 것이 특징이다....
참고 자료
디지털회로실험/홍릉과학출판사/김성운∙이원창/1~6p.
디지털논리와 컴퓨터설계/퍼스트북/Morris R. Mano Charles R. Kime Tom Martin /02조합논리회로
이산수학 Express/생능출판사/김대수/2.2논리연산
http://www.futurlec.com.
이재수/공학도를 위한 알기쉬운 디지털공학/한올출판사/2001.02.25
이원석,정길수/논리회로실험/생능출판사/2010.03.05
네이버지식백과/http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=209&docId=823598&mobile&categoryId=209
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http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=367&docId=754948&mobile&categoryId=367
RS플립플롭,D플립플롭/http://air802.tistory.com/44
이원석,정길수/논리회로실험/생능출판사/2010.03.05
(1) 김경복, 『기초디지털공학』, 생능출판사, 2004, 제6장.카운터와 레지스터 p.364 ~ p.376
(2) 서열규 외 1인, 『실험과 함께 하는 디지털 논리회로』, 형설출판사, 2003,
제 11장.이동 레지스터, p.310 ~ p.321
