컴퓨터공학 공부 다시 시작하기 2주차 - AND/OR 게이트 이해, NAND/NOR 게이트 이해, 반가산기와 전가산기 동작 이해

1. AND/OR 게이트 이해

1) AND/OR 게이트(Gate)

출처: 온라인 강의

AND 게이트
A	B	Output
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

 

2) OR 게이트(Gate)

출처: 온라인 강의

OR 게이트
A	B	Output
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

 

* NOT 게이트(Gate)

출처: 온라인 강의

2. NAND, NOR 게이트 이해

1) NAND 게이트

출처: 온라인 강의

NAND 게이트
A	B	Output
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

2) NOR 게이트

출처: 온라인 강의

NOR 게이트
A	B	Output
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

3. 반가산기와 전가산기 동작 이해 

1) 이진수의 덧셈 1(가산기) - 간단한 논리연산으로 계산기를 만들 수 있음

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 0, 하지만 다음 자릿수를 1 더해야함(carry)

+	0	1
0	0	1
1	1	10

2) 이진수의 덧셈 2 - carry(가산기)

0 + 0 = 0, carry는 0

0 + 1 = 1, carry는 0

1 + 0 = 1, carry는 0

1 + 1 = 0, carry는 1

+sum	0	1
0	0	1
1	1	0
+carry	0	1
0	0	0
1	0	1

3) 이진수의 덧셈 3(가산기) - 기존 논리 게이트로는 sum을 만들 수 없음

+sum	0	1
0	0	1
1	1	0
NAND	0	1
0	1	1
1	1	0
OR	0	1
0	0	1
1	1	1

4) 이진수의 덧셈 4(가산기) - sum을 위해 논리 게이트를 만들어본다면? - OR과 NAND 게이트를 연결해보면?

출처: 온라인 강의

A In	B In	OR Out	NAND Out	원하는 결과
0	0	0	1	0
0	1	1	1	1
1	0	1	1	1
1	1	1	0	0

 

5) 이진수의 덧셈 5(가산기) - sum을 위해 논리 게이트를 만들어본다면? - OR과 NAND 게이트에 AND 게이트를 연결해보면?

출처: 온라인 강의

A In	B In	OR Out	NAND Out	AND Out
0	0	0	1	0
0	1	1	1	1
1	0	1	1	1
1	1	1	0	0

6) 이진수의 덧셈 6 - XOR 게이트(가산기)

- OR과 NAND 게이트에 AND 게이트를 연결할 경우, XOR 게이트와 동일한 값을 만들 수 있음

출처: 온라인 강의

 

XOR	0	1
0	0	1
1	1	0

7) 이진수의 덧셈 7(가산기) - sum과 carry를 계산할 수 있는 논리 게이트 만들기

- XOR과 AND 게이트를 사용하면 한 자리의 덧셈 가능 

+sum	0	1
0	0	1
1	1	0
+carry	0	1
0	0	0
1	0	1

XOR	0	1
0	0	1
1	1	0

AND	0	1
0	0	0
1	0	1

 

*반가산기/half adder - 두 bit를 덧셈하는 가산기

- 각각 하나의 bit인 A와 B를 더해서, 합 S와 자리 올림(Carry) C를 출력하는 조합논리회로

출처: 온라인 강의

**전가산기/full adder - 반가산기를 조합해서 전가산기 만들기

- A bit, B bit, carry bit 값을 입력으로 받아서, sum과 carry 값 출력

출처: 온라인 강의

A In	B In	Carry In	Sum Out	Carry Out
0	0	0	0	0
0	1	0	1	0
1	0	0	1	0
1	1	0	0	1
0	0	1	1	0
0	1	1	0	1
1	0	1	0	1
1	1	1	1	1