임베디드 스터디 - 논리 게이트

이번 글 참고자료: 한빛아카데미, 디지털 논리회로4판

각종 논리게이트

논리 레벨

• 회로 소자에 따라 High(1), Low(0)를 인식하는 전압 영역이 다르다.

$논리값 \setminus 회로소자$	TTL	CMOS
HIGH	$2.5V$ ~ $5V$	$3.5V$ ~ $5V$
UNDEFINED	$0.8V$ ~ $2.5V$	$1.5V$ ~ $3.5V$
LOW	$0V$ ~ $0.8V$	$0V$ ~ $1.5V$

논리게이트

• NOT 게이트 : 논리 반전, 인버터(Inverter)

  

  $F = \overline{A}$

  입력($A$)	출력($F$)
  0	1
  1	0

• BUFFER 게이트 : 논리 지연, 전압 정류화

  

  $ F = A $

  입력($A$)	출력($F$)
  0	0
  1	1

• TRI-STATE BUFFER 게이트 : 입력값에 대한 출력 제어

  입력($A$)	입력($E$)	출력 ($B$)
  0	0	$Z$(High Impedence)
  1	0	$Z$(High Impedence)
  0	1	0
  1	1	1

• AND 게이트 : 논리 곱

  

  $ F = A \cdot B $

  입력($A$)	입력($B$)	출력 ($F$)
  0	0	0
  0	1	0
  1	0	0
  1	1	1

• OR 게이트 : 논리 합

  

  $ F = A + B $

  입력($A$)	입력($B$)	출력 ($F$)
  0	0	0
  0	1	1
  1	0	1
  1	1	1

• NAND 게이트 : 논리 곱의 부정

  

  $F = \overline{A \cdot B}$

  입력($A$)	입력($B$)	출력 ($F$)
  0	0	1
  0	1	1
  1	0	1
  1	1	0

• NOR 게이트 : 논리 합의 부정

  

  $F = \overline{A + B}$

  입력($A$)	입력($B$)	출력 ($F$)
  0	0	1
  0	1	0
  1	0	0
  1	1	0

• XOR 게이트 : 배타적 논리 합

  

  $F = A \oplus B$

  입력($A$)	입력($B$)	출력 ($F$)
  0	0	0
  0	1	1
  1	0	1
  1	1	0

• XNOR 게이트 : 배타적 논리 합의 부정

  

  $F = \overline{A \oplus B}$

  입력($A$)	입력($B$)	출력 ($F$)
  0	0	1
  0	1	0
  1	0	0
  1	1	1

범용 게이트 (Universal Gates)

• 단일 종류의 게이트만으로 모든 게이트를 구현할 수 있다.
• NAND, NOR 게이트가 Universal Gates 이다.

정논리(Positive Logic), 부논리(Negative Logic)

• 정논리 : 전압이 High $(5V)$ 일 때 논리 1, 전압이 Low $(0V)$ 일 때 논리 0

• 부논리 : 전압이 High $(5V)$ 일 때 논리 0, 전압이 Low $(0V)$ 일 때 논리 1

• 정논리와 부논리의 상호 변환은 입출력 단에 모두 NOT을 추가하여 변환할 수 있다.