Logic Gate

논리 게이트는 디지털 시스템에서 가장 기본적인 기능을 구현하는 전자 회로입니다. 게이트 레벨에서 회로를 설계하고 설명한다면 그보다 low-level인 트랜지스터들과 물리적인 전압 등에 대해 생각할 필요가 없습니다. 0과 1에 대해서만 생각하면 되기 때문에 복잡한 회로를 쉽게 설계할 수 있습니다.

디지털 시스템에서는 아래의 8개의 논리 게이트를 사용합니다.

• Buffer, Inverter, AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR

Buffer

입력이 그대로 출력됩니다. 신호를 증폭할 때 쓰이며, 특별한 논리적 연산을 만들어 내지는 않습니다.

논리식은 $F = A$ 입니다.

Inverter

NOT 게이트라고도 합니다. 인버터의 출력은 입력의 보수(NOT)입니다. 버퍼 기호와 다르게 출력 쪽에 작은 동그라미가 있습니다. 이것은 bubble이라고 부르며, inversion을 뜻합니다.

논리식은 $F = A’$ 또는 $F = \overline{A}$ 입니다.

Inversion을 표기하는 방법은 prime(') 또는 inversion bar (e.g., $Out = \overline{In}$) 모두 사용 가능합니다.

AND

모든 입력이 true(i.e., a logic 1)일 때 출력이 true입니다.

논리식은 $F = A \cdot B$ 입니다.

NAND

AND gate의 출력을 반전하면 NAND gate가 됩니다.

논리식은 $F = \overline{A \cdot B}$ 입니다.

OR

입력이 하나라도 true(i.e., a logic 1)일 때 출력이 true입니다.

논리식은 $F = A + B$ 입니다.

NOR

OR gate의 출력을 invert 하면 NOR gate가 됩니다.

논리식은 $F = \overline{A + B}$ 입니다.

XOR

Exclusive-OR gate입니다. 입력이 서로 다를 때 출력이 true입니다.

논리식은 $F = A \oplus B$ 입니다.

XNOR

Exclusive-NOR gate입니다. 입력이 서로 같을 때 출력이 true입니다.

논리식은 $F = \overline{A \oplus B}$ 입니다.