2) OR 연산
2개 이상의 논리 변수들을 논리적으로 합하는 연산으로서, 그 정의는 “논리 변수 중에서 어느 것이라도 1이면 그 결과는 1이 된다.”이며, 연산 기호로는 +를 사용한다. 논리 변수 A, B를 OR 연산하고, 그 결과를 Y에 나타내는 논린식은 다음과 같다.
Y=A+B ……………………………………………………………………………(Ⅲ-2)
이 논리식에서 “+”의 의미가 대수적인 덧셈이 아니라는 점을 주의해야 한다. OR 연산의 결과는 표 ⅲ-3과 같으며, 이를 진리표로 나타내면 표 ⅲ-4와 같다.
OR 연산을 전기적인 스위치 회로로 구성하면 그림 ⅲ-4와 같다. 스위치가 열린 상태는 ‘0’, 닫힌 상태를 ‘1’로 나타내고, 또 전등이 꺼진 상태를 ‘0’, 켜진 상태를 ‘1’로 나타낸다.
이 회로의 동작 상태는 스위치가 병렬로 연결되어 있으므로, 스위치 A, B 모두 열려 있을 때에만 전등이 꺼진다. 스위치 A, B 중에서 어느 하나가 닫히거나 A와 B 모두 닫힐 때에는 전등은 켜지게 되어 OR 연산을 하게 된다. OR 연산 회로를 반도체 소자인 다이오드로 그림 ⅲ-5의 (a)와 같이 구성할 수 있다.
다이오드 OR 회로의 동작은 그림 ⅲ-5의 (b)와 같이 입력 A, B 중 어느 한쪽, 또는 A와 B 모두에 5V가 가해지면 출력은 5V이며, 입력 A와 B 모두 0V일 때만 출력은 0V이다.
논리 회로에서 OR 연산을 하는 OR 게이트의 기호와 논리식 및 진리표는 그림 ⅲ-6과 같다.
3) NOT 연산
NOT 연산은 하나의 논리 변수에 대하여 부정을 하는 연산으로서 논리 변수가 1이면 그 결과는 0이고, 논리 변수가 0이면 그 결과는 1이다.
논리 변수 A를 부정한 결과를 Y에 나타낸다면 논리식은 다음과 같다.
_
Y=A……………………………………………………………………………………(Ⅲ-3)
이 논리식은 Y=A' 와 같이 쓰기도 하며, “Y는 A의 부정이다.”라는 의미이다. 즉, A가 0이면 Y는 1이고, A가 1이면 Y는 0이 된다. NOT 연산에 대한 진리표는 표 ⅲ-5와 같으며, 트랜지스터로 NOT 연산 회로를 그림 ⅲ-7 (a)와 같이 구성할 수 있으며, 논리 기호는 그림 ⅲ-7 (b)와 같이 나타낸다. 트랜지스터로 구성한 NOT 연산 회로의 입력 A에 0(0V)을 가하면 트랜지스터의 베이스 전류가 흐르지 않아서 차단 상태(OFF)이며, 이 때 출력 Y는 전원 전압인 5V가 나타남으로 출력은 1이다. 이와 반대로 입력 A에 1(5V)을 가하면 트랜지스터의 베이스 전류가 충분히 흐르고, 트랜지스터는 포화 상태(ON)가 되며, 이 때 출력 Y는 접지와 같은 전압인 0V가 나타나므로 출력은 0이 된다.
NOT 게이트는 일반적으로 인버터(inverter)라고도 부르며 입력에 대한 보수(complement)를 얻을 수 있다.
실습과제 Ⅲ-1 AND, OR, NOT 연산
사용재료
실습기기
안전 및 유의 사항
1. IC는 열에 약하므로 취급시 매우 주의해야 하며 몸체 부분을 잡는다.
2. 결선할 때에는 공급전원을 차단한 상태에서 한다.
3. IC의 핀 번호에 유의해서 결선한다.
4. IC의 핀에서 접지 및 Vcc 연결핀을 확인하고 반드시 연결한다. 일반적으로 회로 상에서
는 표시되어 있지 않다.
5. 모두 결선을 한 다음 Vcc 단자와 GND 단자 사이를 단락 측정하여 단락되지 않았으면
전원을 공급한다.
① AND 연산
? 그림 Ⅲ-8과 같이 7408 IC 1개를 사용하여 회로를 결선한다. 그림 Ⅲ-9는 7408 IC의
핀 배치도이다.
? 이 때, IC의 Vcc는 직류 전원 장치(+5V)에서 14번 친에 연결하고 GND(ground)는 7번
핀에 연결한다.[IC 회로를 구성할 때에는 IC 종류에 따라 전원 단자(Vcc) 및 GND 단자
의 핀 번호가 다른 경우도 있으므로 항상 규격표(manual)의 IC 핀 배치도를 활용한다.]
? 입력 A, B 단자는 각각 IC의 1과 2번 핀에, 출력 Y 단자는 3번 핀에 정확히 연결 되었
는지 확인한 다음 직류 전원 공급 장치의 전원을 켜고 전원(+5V)을 회로에 공급한다.
? 두 입력 A, B에 따른 출력 Y의 전압을 회로 시험기를 사용하여 측정하고 (+5V=high=1, 0V=low=0), 그 결과를 표 Ⅲ-6에 기록한다.
② OR 연산
? 그림 Ⅲ-10과 같이 7432 IC 1개를 사용하여 회로를 결선한다. 그림 Ⅲ-11은 7432 IC
의 핀 배치도이다.
? 실습 ①의 ?,?,?와 같은 방법으로 측정하여 표 Ⅲ-7에 기록한다.
③ NOT 연산
? 그림 Ⅲ-12와 같이 7404 IC 1개를 사용하여 회로를 결선한다. 7404 IC의 핀 배치도는 그림 Ⅲ-13과 같다.
? 실습 ①의 ?,?,?와 같은 방법으로 측정하여 표 Ⅲ-8에 기록한다. 단, 입력 A 단자는 IC 1번 핀, 출력 Y 단자는 2번 핀에 연결한다.
심화과제
1. 논리 회로 실험 장치를 사용하여 위의 실습을 하여 보자.
2. 실습 ①,②와 같은 방법으로 3입력 IC를 사용하여 회로를 구성하고, 3입력에 대한 출력 을 측정하여 진리표를 작성하여 보자.
3. 다이오드를 이용한 AND, OR 연산 회로와 트랜지스터를 이용한 NOT 연산 회로를 각각 구성하고, 입력과 출력 관계를 측정하여 각각의 진리표를 작성하여 보자.