[논리 회로] NOT과 OR, AND, XOR의 구현

이진법에 대한 개념을 배워서 실제로 논리 게이트(logic gate)로 이진법이 컴퓨터에서 어떻게 실제로 계산되는지 알아 보았다.

[CS50 2019] 컴퓨팅 사고 - 이진법

[CS50 2019] (컴퓨팅 사고) 이진법

 

📌 NOT

$\mathrm{NOT}$은 입력 값이 $0$이면 $1$, $1$이면 $0$으로 바꿔 출력한다.

  

    
    
    
    
  
+-----------+
| NOT table |
+-----------+
| IN  = OUT |
+-----------+
|  0  =  1  |
|  1  =  0  |
+-----------+

 

📌 OR

$\mathrm{OR}$은 두 개의 입력 값 중에 하나라도 $1$이면 $1$, 둘 다 $0$일 경우 $0$이다.

$\mathrm{A + B}$

  

    
    
    
    
  
+-----------+
| OR  table |
+-----------+
| A + B = F |
+-----------+
| 0 + 0 = 0 |
| 0 + 1 = 1 |
| 1 + 0 = 1 |
| 1 + 1 = 1 |
+-----------+

 

📌 AND

$\mathrm{AND}$ 연산은 두 개의 입력 값이 모두 $1$이어야 $1$, 나머지는 $0$이다.

$A \times B$

  

    
    
    
    
  
+-----------+
| AND table |
+-----------+
| A × B = F |
+-----------+
| 0 × 0 = 0 |
| 0 × 1 = 0 |
| 1 × 0 = 0 |
| 1 × 1 = 1 |
+-----------+

 

📌 XOR (eXclusive OR)

$\mathrm{XOR}$ 연산은 두 개의 입력 값이 서로 같을 경우 0, 서로 다르면 1이다.

$A \oplus B$

  

    
    
    
    
  
+-----------+
| XOR table |
+-----------+
| A ⊕ B = F |
+-----------+
| 0 ⊕ 0 = 0 |
| 0 ⊕ 1 = 1 |
| 1 ⊕ 0 = 1 |
| 1 ⊕ 1 = 0 |
+-----------+

 

$\mathrm{AND}$와 $\mathrm{NOT}$, $\mathrm{OR}$, $\mathrm{AND}$를 아래와 같이 구성하면 $\mathrm{XOR}$를 구현할 수 있다.

  

    
    
    
    
  
            +-------+    +-------+    
0 --+-------|  AND  |    |  NOT  |         +-------+
0 ------+---|  (0)  |----|  (1)  |----+----|  AND  |
    |   |   +-------+    +-------+    +----|  (0)  |--- 0
    |   |          +-------+          |    +-------+
    +---|----------|  OR   |----------+
        +----------|  (0)  |
                   +-------+