논리식(부울대수)

1. 부울 대수의 개념

 ① 하나의 명제가 참 또는 거짓인가를 판단하 는데 이용되는 수학적인 방법 (수학자 불(G.Boole)에 의해 개발)

 ② 이진변수논리 동작을 취급하는 대수

 ③ 부울 대수를 이용하여 기본적인 연산은 NOT연산, AND연산, OR연산 등이 있음

 

2. 부울 대수의 목적

 ① 변수 사이의 진리표 관계를 대수 형식으로 표시

 ② 논리도의 입출력 관계를 대수 형식으로 표시

 ③ 같은 기능을 가진 더 간단한 회로를 발견할 수 있음

 

3. 부울 대수의 기본 법칙

 


 ⑴ 교환법칙

  ① A + B = B + A

  ② A · B = B · A

 

 ⑶ 배분법칙

   ① A · (B + C) = A · B + A · C

   ② A + (B · C) = (A + B) · (A + C)

 

 ⑸ 누승법칙

   ① A + A = A

   ② A · A = A

 

 ⑺ 항등법칙

   ① A + 0 = A     ② A + 1 = 1

   ③ A · 1 = A      ④ A · 0 = 0

 

 ⑼ 드모르간(De-Morgan)법칙

   ① (A + B)' = A' · B'

   ② (A · B)' = A' + B'


 ⑵ 결합법칙

   ① (A + B) + C = A + (B + C)

   ② (A · B) · C = A · (B · C)

 

 ⑷ 부정의 법칙

   ① (A')' = A

 

 

 ⑹ 흡수법칙

   ① A + A · B = (A + A) · (1 + B) = A · 1 = A

   ② A · (A + B) = (A · A) + (A · B) = A + (A · B)

                       = (A + A) · (1 + B) = A · 1 = A

 

 ⑻ 보간법칙

   ① A' + A = 1

   ② A' · A = 0


위의 논리식을 이용하여 복잡한 회로를 간단하게 만들수 있다. 하지만 너무  복잡한 수식은 계산하기 어려운데 이는 카르노맵을 이용하면 쉽게 간략화 할 수 있다.


   트랜지스터

 오늘 실습에서는 C3202를 이용하여 트랜지스터의 원리 및 사용법들을 알아보았다.

오늘 사용한 C3202의 데이터시트 이다.(NPN 트랜지스터)

NPN 트랜지스터의 구조와 기호

 트랜지스터에는 에미터 베이스 콜렉터가 존재한다. 기본적으로 콜렉터를 출력으로 사용하고 에미터 베이스는 npn pnp에 따라 역할이 달라지는데, 오늘 사용한 npn 트랜지스터는 에미터가 스위치 역할을 하고 베이스로 입력되는 전압을 인가하면 된다.

 즉, 정리를 해보면 이렇다.
 NPN 트랜지스터
- 에미터 : 전압을 인가하면 콜렉터로 출력이 나온다.(스위치역할)
- 베이스 : 입력
- 콜렉터 : 출력 (에미터에 인가된 전압 + 베이스에 인가된 전압 : 결론적으로 증폭된 전압이 출력)


   컴퓨터에서의 수의 표현(음수)

 일반적으로 컴퓨터 시스템에서의 수의체계는 '1','0'으로 이루어져 있는 2진수 체계이다. 그럼 2진수 체계에서 음수는 어떻게 표현될까? 현실세계에서는 숫자 앞에 '-'기호를 이용하여 음수를 표현하는데 컴퓨터를 저런 기호를 알지 못한다.

- magnitude 방식
아주 간단한 방식으로 제일 왼쪽비트 한 비트를 부호비트로 생각해서 0이면 양수, 1이면 음수를 나타낸다. 하지만 덧셈이 제대로 이루어 지지 않는다는 약점이 있어 컴퓨터 시스템에서 사용하지 않는다.

- 2의 보수
양수 값의 1의 보수를 구한 뒤 1을 더한 값으로 음수를 표현하는 방식으로 컴퓨터에서 실제로 사용하는 방식이다. 사칙연산이 잘 적용 된다.


수의 체계(2의보수)를 알아 보기 위한 c소스코드
결과출력 255가 -1로 254가 -2로 표현되는 것을 알 수 있다.




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