[대학땜에 다시하는 컴구] 4. 컴퓨터에서 활용되는 디지털 논리회로

2025. 4. 15. 21:22CS 필기 노트/컴퓨터 구조

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논리회로의 종류

조합 논리회로

현재 입력값만으로 출력 결정, 기억 기능 없음

 

순차 논리회로

이전상태 + 현재 입력으로 출력 결정, 플립플롭등이 이에 해당된다.

 

조합 논리회로의 종류

반가산기 (2비트 더하기)

전가산기 (3비트 더하기, Carry 포함)

 

반감산기 (2비트 빼기)

전감산기 (Borrow 고려한 뺄셈 구현)

 

비교기 (2비트 비교)

서로 다른 2비트를 비교하여 결과를 출력한다

 

인코더

목적을 위해 다른 비트 형식으로 바꾸어 출력한다.

만약 3개를 표현하려면, 2의 3승인 8개의 출력이 있어야한다.

A, B, C의 상태를 8비트로 표현함

 

디코더

인코딩된걸 다시 되돌리기

 

 

멀티플렉서

여러 입력 중 하나 선택해 출력하는 역할의 논리회로이다.

 

디멀티플렉서

하나의 입력 -> 여러 출력 중 하나에 전달한다.

 

패리티 검사기

전송 데이터의 오류를 검출하기 위해 사용된다.

 

 

순차 논리회로의 구성

레지스터

여러 플립플롭 조합으로 데이터를 저장한다.

 

직렬 입력 - 직렬 출력 레지스터

가장 간단한 유형으로 단일 선에 1비트씩 데이터를 받아 저장한 정보를 출력한다

 

직렬 입력 - 병렬 출력 레지스터

입력 데이터가 직렬로 들어가지만, 출력 비트가 각 레지스터에서 출력되어 병렬 형태이다.

 

병렬 입력 - 직렬 출력 이동 레지스터

두 번째 이후 입력부터 이전 플립플롭과 비교하여 선택하여 판단을 내린다. 2x1 멀티플렉서로 구성된다.

 

병렬 입력 - 병렬 출력 이동 레지스터

데이터 비트가 동시에 입력되면 클록 펄스에 의해 바로 병렬 출력이 일어난다.

 

재순환 이동 레지스터

출력되는 데이터가 다시 처음으로 입력되는 레지스터이다.

제어 단자에 1이 입력되면 직렬 데이터가 입력되고, 0이 입력되면 재순환 데이터가 입력된다.

 

양방향 이동 레지스터

데이터를 왼쪽, 오른쪽 방향으로 이동시킨다. 멀티플렉서를 사용한다.

 

카운터

클록 펄스에 따라 수를 세는 능력을 가진 논리회로이다.

 

상향 비동기식 카운터

4비트 2진 상향 카운터는 0부터 클록의 수가 증가할수록 계수가 높아져 15까지 갔다가 0으로 되돌아온다.

비트별 출력이 각 플립플롭의 출력이므로 플립플롭 4개로 구성된다.

 

하향 비동기식 카운터

위와 동일하나 15에서 시작하여 점점 떨어진다

 

동기식 카운터

모든 플립플롭이 동시에 변화한다.

 

링 카운터

첫번째 플립플롭의 출력이 두번째로, 두번째가 세번째로 연결이 되는 순환 참조 형태의 카운터

 

Q1. 다음 중 조합 논리회로의 특징으로 가장 적절한 것은?

A. 출력은 이전 상태에 따라 결정된다
B. 플립플롭을 사용하여 데이터를 저장한다
C. 클록 신호가 있어야 동작한다
D. 현재 입력에 의해 즉시 출력이 결정된다


Q2. 전가산기(Full Adder)의 입력과 출력으로 옳은 것은?

A. 입력 2개, 출력 1개
B. 입력 2개, 출력 2개
C. 입력 3개, 출력 2개
D. 입력 3개, 출력 3개


Q3. 다음 중 입력 신호 하나를 선택된 출력 선으로 전달하는 조합 논리회로는?

A. 멀티플렉서
B. 디멀티플렉서
C. 인코더
D. 디코더


Q4. 순차 논리회로의 구성 요소로 볼 수 없는 것은?

A. 플립플롭
B. 클록
C. 전가산기
D. 피드백 회로


Q5. 다음 중 4비트 상향 비동기식 카운터에 대한 설명으로 옳은 것은?

A. 클록은 모든 플립플롭에 동시에 전달된다
B. 출력이 감소하면서 카운트된다
C. 플립플롭이 순차적으로 동작한다
D. 항상 병렬 입력과 출력을 가진다

 

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