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지이노/Imformation

논리게이트

지금에 와서 내게 논리게이트에 대한 자료가 필요한 것은 아니다.


다만 이 카테고리에는 업무에 관련된 내용을 차곡차곡 쌓아보는건 어떨까...하는 생각에


내 생각에 자동제어의 기본이라고 생각되는 논리게이트부터 정리해볼까 한다.


혹 IOT 또는 Home Automation에 관심이 있는 사람이라면 이 글은 도움이 될 것이라 생각한다.











논리 게이트(Logic gate)


사전적 의미로 디지털 회로의 기본적인 요소 부문.


대부분 2개의 입력과 하나의 출력으로 되어 있으며, 회로가 처리하는 데이터에 따라


각 단자가 2진수 0 혹은 1 상태가 되며, 0은 0볼트, 1은 +5볼트 정도의 전압이 유지된다.


기본적인 논리 게이트에는 


논리곱(AND), 논리합(OR), 배타적 논리합(XOR), 부정(NOT), 


부정 논리곱(NAND), 부정 논리합(NOR), 배타적 부정 논리합(XNOR) 등 7가지가 있다.


이 부분에서 전압이 유지되는 부분은 시퀀스 등의 실제 논리게이트에 해당하는 것 이고


PLC 등의 Programmable Logic 상에서는 


그저 입력조건에 따라 0 과 1 의 출력을 만드는 기능을 한다.











1. 논리곱 (AND)



논리곱은 두개의 입력이 모두 1(참)일 때 출력이 1(참)이 되는 게이트이다.


논리식으로 표현하자면 입력을 A, B, 출력을 C라고 할 때 라고 표현할 수 있다.


다르게 표현하자면 A AND B = C 인데 논리게이트상에서는 항상 참이 조건이다.


따라서 풀어서 쓰자면 (A = true) & (B = true) = (C = true) 이다











2. 논리합 (OR)


OR 게이트 본문 이미지 2



논리합은 두개의 입력 중 하나라도 1(참)이라면 출력이 1(참)이 되는 게이트이다.


논리식으로 표현하자면 입력을 A, B, 출력을 C라고 할 대  라고 표현할 수 있다.


다르게 표현하자면 A OR B = C 가 되고 진리표의 값처럼 둘 중 하나가 1(참)일 때와 


둘 모두 1(참)일 때, 즉 둘 모두 0(거짓)이 아니라면 출력은 항상 1(참)이다.











3. 배타적 논리합 (XOR)



배타적 논리합은 사전의 말을 인용하자면 "두 입력의 비동일성을 판단하는 


비등가(non-equivalence)게이트"로 쉽게 말하자면 두개의 입력 중 하나만 1(참)일 경우에 출력이 


1(참)이 되는 게이트이다.


논리식으로 표현하자면  으로 표현 할 수 있다.


풀어서 (A가 참이고 B가 거짓) 또는 (A가 거짓이고 B가 참) 둘 중 하나의 경우가 참일 때 


출력이 참이 된다.











4. 논리 부정 (NOT)



논리부정은 게이트 중 유일하게 단일 입력을 가진다.


입력을 반전시켜 출력하는 게이트로써 입력이 1(참)일 때 출력은 0(거짓)이 되고


입력이 0(거짓)일 때 출력은 1(참)이 된다.


논리식으로 표현하자면  으로 표현 할 수 있다.











5. 부정 논리곱 (NAND)



부정 논리곱은 논리곱(AND) 게이트를 부정하여 구현한다.


입력이 둘 모두 1(참)일 때를 제외한 경우에만 출력이 1(참)이 된다.


논리식으로는  으로 표현할 수 있으며 AND게이트의 반대동작을 생각하면 쉽다.











6. 부정 논리합 (NOR)



부정 논리합은 논리합(OR) 게이트를 부정하여 구현한다.


입력이 모두 0(거짓)일 때에만 출력이 1(참)이 된다.


논리식으로 표현하면  으로 표현할 수 있고 OR게이트의 반대동작을 생각하면 쉽다.











7. 배타적 부정 논리합 (XNOR)


[이미지 없음]



배타적 부정 논리합은 일치회로라고도 불리운다.


두개의 입력이 모두 0(거짓) 이거나 모두 1(참)일 때 출력이 1(참)이 된다.


논리식으로 표현하면  으로 표현 할 수 있다.


배타적 부정 논리합의 동작원리를 풀어서 쓰면 다음과 같다.


(A부정이 참이고 B부정이 참일 때) 또는 (A가 참이고 B가 참일 때) 출력이 참이 된다.







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