포털:고등학교/정보·통신 계열 전문 교과(2015)/컴퓨터 구조/논리 연산 회로

논리연산회로

1.논리연산

논리 연산(logical operation)은 수치를 이용한 가감승제 등의 산술 연산을 제외한 문자나 숫자에 대한 여러 가지 연산을 말하는데, 논리 연산에서는 데이터를 숫자로 취급하지 않으며 비트 또는 바이트 단위로 취급한다.
논리 연산의 종류에는 논리합, 논리곱, 논리부정, 분기, 비교, 시프트, 변환 등이 있다. 논리 연산 회로는 입력되는 데이터에 대해 논리 연산을 실행하도록 하는 조합 논리 회로로 만들어진 회로를 말한다.

2.불대수

2-1.불 대수의 정의

불 대수란 조지 불(G.Boole)에 의해 창시된 논리 수학으로 명제의 참과 거짓을 판단하는 논리 연산을 다루는 대수로 논리 회로 설계에 이용되어 컴퓨터 동작의 기초가 된다. 불 대수에서는 논리의 참(1) 또는 거짓(0)의 값을 갖는 논리 값을 갖는 논리 변수, 그들의 변수들의 상관관계를 논리곱(AND), 논리합(OR), 논리부정(NOT) 등의 논리 연산을 이용하여 논리식으로 표현한다.

2-2.불 대수의 기본 연산

2-2-1.논리곱(AND)

주어진 복수 명제 모두가 참이어야 결과가 참이 되는 연산

2-2-2.논리합(OR)

주어진 복수 명제에 적어도 1개 이상의 참이 있으면 결과가 참이 되는 연산

2-2-3.논리부정(NOT)

주어진 명제의 참과 거짓을 부정하는 것으로, 현재의 명제가 참인 경우 결과는 거짓, 거짓일 경우 참이 되는 연산

2-2-4.불 대수의 법칙과 정리

3.논리 게이트

주어진 명제의 참과 거짓을 부정하는 것으로, 현재의 명제가 참인 경우 결과는 거짓, 거짓일 경우 참이 되는 연산

3-1.AND 게이트

두 개 이상의 입력이 모두 1일 때 출력이 1인 게이트. 논리곱 회로

3-2.OR 게이트

두 개 이상의 입력 중 하나 이상 입력이 1일 때 출력이 1인 게이트. 논리합 회로

3-3.NOT 게이트

입력이 0이면 출력이 1, 입력이 1이면 출력이 0인 게이트. 논리부정 회로

3-4.NAND 게이트

NOT + AND 게이트로 AND 게이트 출력의 반대가 출력

3-5.XOR 게이트

배타적 논리합(Exclusive OR) 회로로 입력 값이 서로 다를 때 출력이 1인 회로

4.논리 연산 회로 논리 회로는 입력되는 두 데이터에 대해 논리 연산을 실행하도록 하는 회로이다.

4-1.누산기를 사용한 논리 연산 회로

누산기는 연산의 중간 결과를 임시로 저장하는 레지스터이며, 플립플롭으로 구성된다.
누산기는 산술 연산에서뿐 아니라 논리 연산에서도 사용된다. 연산될 두 개의 데이터 중 하나를 피연산자 데이터로 레지스터에 기억시킨 후 논리 연산을 지시하는 명령에 따라 연산시킨다. 연산 결과를 그 레지스터에 기억되게 함으로써 논리 연산 회로를 설계할 수 있다