02. 조합논리회로

제1항 조합논리회로

(１) 현재 입력에 따라 출력이 항상 결정되는 논리회로를 말한다. 현재 입력뿐만 아니라 이전 입력의 영향 또한 함께 받는 순차논리회로와는 구별된다. 실제 컴퓨터 회로에서는 일반적으로 조합논리회로와 순차논리회로가 함께 쓰인다. 산술논리 연산장치(ALU)의 경우 수학적인 계산은 조합논리회로로 구성하고, 처리순서를 조절할때에는 순차논리회로를 이용한다.

(２) 종류

1) 가산기, 비교기 디코더, 인코더, 멀티플렉서, 디멀티플렉서, 코드 변환기, 패리티 발생기/검출기

 

(３) 반가산기 (Half Adder, HA)

1) 1비트의 2개 2진수를 더하는 조합논리회로

2) 2개의 입력과 2개의 출력으로 구성된다.

3) 2개의 입력은 피연산수 x와 연산수 y이며, 출력은 sum과 carry이다.

 

Half-Adder는 2bit(x,y)를 산술적으로 가산하는 조합회로이며, 이에 해당하는 진리표는 다음과 같다. 캐리(C) 와 합(S)를 논리적으로 구한 것은? 가. S=x⊕y, C=xy 나. xy+xy’, C=x’y 다. S=x⊕y, C=xy’ 라. S=xy’+y, C=xy   (답: 가)   그림과 같은 회로는 무엇인가? 가. 반가산기        나. 전가산기        다. 반감산기        라. 전감산기   (답: 가)

 

(４) 전가산기 (Full Adder, FA)

1) 하위비트에서 발생한 올림수를 포함하여 3개의 입력 비트들의 합을 구하는 조합논리회로

2) 3개의 입력과 2개의 출력으로 구성된다.

3) 3개 입력은 피연산수 x와 연산수 y, 그리고 하위 비트에서 발생한 올림수 c_i 가 되고, 출력변수는 출력의 합s(sum)과 올림수 c(carry)를 발생하는 회로이다.

4) 전가산기의 부울 대수식

S = (A ⊕B) ⊕C_i

C_i+1=(A ⊕B)C+AB

 

5) 전가산기의 조합논리회로

 

전가산기기(full adder)의 carry 비트를 논리식으로 나타낸 것은? 단, x, y, z는 입력, C(carry)는 출력   가. C=x⊕y⊕z 나. C=x⊕y+x⊕z+y⊕z 다. C=xy+(x⊕y)z 라. C=xyz   (답: 다)   하나의 전가산기를 구성하는데 필요한 최소의 반 가산기 수는 몇 개인가? 가. 5      나. 4      다. 3      라. 2   (답: 라)

 

(５) 디코더 (Decoder)

디코더(decoder)란 n비트의 2진 코드를 입력으로 받아들여 최대 2ⁿ개의 서로 다른 정보로 바꿔주는 조합논리회로이다. 입력값에 따라 선택된 하나의 출력선이 나머지 출력선들과 반대값을 갖는다. 예를 들어 AB값이 01일 경우에는 D₁만이 1이고 나머지 출력선 D₀, D₂, D₃은 모두 0이 되다.

 

디코더

 

              

n비트 입력단자를 통하여 들어온 2진 신호를 최대 2n 개 출력단자 중 하나를 선택하는 회로는   가. 인코더 나. 디코더 다. 멀티플렉서 라. 디멀티플렉서   (답: 나)   디코더(decoder)의 출력이 4개일 때 입력은 보통 몇 개인가? 가. 1      나. 2      다. 8      라. 16   (답: 나)   다음 회로는 무엇인가? 가. Decoder        나. Multiplexer     다. Encoder        라. Shifter   (답: 가)

 

(６) 인코더 (Encoder)

인코더(encoder)는 디코더의 반대되는 기능(입력과 출력이 바뀐 기능)을 수행하는 회로이다. 즉 2ⁿ개 이하의 입력선과 n개의 출력선을 갖는다.

 

(７) 멀티플렉서(Multiplexer)

여러 개의 데이터 입력을 받아 그 중 하나를 선택하여 출력하는 조합논리회로이며, 데이터 선택선이라고도 한다.

 

 

(８) 디멀티플렉서(Demultiplexer)

하나의 입력선에 정보를 싣고 2ⁿ개의 가능한 출력선 중 하나로 정보를 전송하며 특정 출력의 선택선은 n개의 선택선에 의해 제어된다.