정보처리 기능사 (기타 조합논리회로)

조합논리회로(Combinational Logic Circuit)는 입력 값에 따라 즉시 출력이 결정되는 디지털 회로입니다. 반가산기와 전가산기는 조합논리회로의 대표적인 예지만, 그 외에도 다양한 종류의 조합논리회로가 존재합니다. 주요 조합논리회로와 그 동작을 아래에 설명하겠습니다.

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1. 디코더 (Decoder)

• 기능: 입력 비트로 주어진 이진수에 따라 하나의 출력이 활성화되는 회로입니다.
• 용도: 메모리 선택, 데이터 디코딩, 7-세그먼트 디스플레이 등.
• 예: 3-to-8 디코더는 3비트 입력 값을 받아 8개의 출력 중 하나를 활성화합니다.
  • 입력: 3비트 (예: 011)
  • 출력: 8개의 라인 중 하나 (예: O3가 1로 활성화)

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2. 엔코더 (Encoder)

• 기능: 디코더의 반대 역할로, 활성화된 여러 입력 중 하나를 확인하고 이를 이진수로 변환합니다.
• 용도: 키패드 입력 변환, 데이터 압축 등.
• 예: 8-to-3 엔코더는 8개의 입력 중 하나가 활성화되면 3비트 이진수로 출력.
  • 입력: 8개의 라인 중 하나 (예: I5)
  • 출력: 3비트 (예: 101)

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3. 멀티플렉서 (Multiplexer, MUX)

• 기능: 여러 입력 중 하나를 선택해 출력으로 전달하는 회로.
• 용도: 데이터 선택, 신호 라우팅, 회로 최적화 등.
• 예: 4-to-1 MUX
  • 입력: 4개의 데이터 라인 (D0, D1, D2, D3)
  • 선택 신호: 2비트 (S1, S0)
  • 출력: 선택된 입력의 데이터가 출력 (예: S1S0=10이면 D2 출력)

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4. 디멀티플렉서 (Demultiplexer, DEMUX)

• 기능: 멀티플렉서의 반대 역할로, 하나의 입력 신호를 선택된 출력으로 분배.
• 용도: 신호 분배, 데이터 경로 설정 등.
• 예: 1-to-4 DEMUX
  • 입력: 데이터 1개
  • 선택 신호: 2비트 (S1, S0)
  • 출력: 선택된 한 라인에 데이터 전달 (예: S1S0=11이면 O3로 데이터 전달)

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5. 비교기 (Comparator)

• 기능: 두 입력 값을 비교하여 같거나 크기/작기 여부를 판단.
• 용도: 데이터 정렬, 디지털 제어 시스템 등.
• 예: 4비트 비교기
  • 입력: 두 4비트 숫자 A와 B
  • 출력: A=B, A>B, A<B 상태를 나타냄.

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6. 코더/디코더 (Priority Encoder)

• 기능: 여러 입력이 동시에 활성화되었을 때, 우선순위가 높은 신호를 출력으로 변환.
• 용도: 우선순위 결정 시스템, 인터럽트 처리 등.

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7. 패리티 생성기/검출기 (Parity Generator/Checker)

• 기능: 데이터의 패리티 비트를 생성하거나 오류를 검출.
• 용도: 데이터 전송 오류 검출.
• 예:
  • 입력: 3비트 데이터 (예: 101)
  • 출력: 짝수 패리티 비트 (예: 0, 총 비트 1010)

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8. ROM 기반 논리 회로 (Read-Only Memory as Logic)

• 기능: 미리 저장된 데이터로 조합 논리를 구현.
• 용도: 복잡한 조합논리회로 설계 단순화.

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이 외에도 조합논리회로는 설계에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있습니다. 이러한 회로들은 디지털 시스템의 기반을 이루며, 데이터의 선택, 변환, 분배 등 다양한 작업을 처리합니다.