정보처리 기능사(순서 논리 회로 : Sequential Logic Circuit)

순서 논리 회로(Sequential Logic Circuit)는 디지털 회로의 한 종류로, 현재의 입력 값뿐만 아니라 과거의 상태(메모리)를 기반으로 출력 값을 결정하는 회로입니다. 이와 달리, **조합 논리 회로(Combinational Logic Circuit)**는 현재의 입력 값만을 기준으로 출력이 결정됩니다.

순서 논리 회로는 내부 상태를 유지하기 위해 메모리 소자(예: 플립플롭)를 포함하며, 시간에 따라 상태가 변화합니다. 이러한 특성 때문에 현재의 출력이 과거의 입력에 의존하게 됩니다.

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주요 구성 요소

1. 플립플롭(Flip-Flop):
   • 가장 기본적인 메모리 소자로, 1비트의 데이터를 저장할 수 있습니다.
   • 종류: SR, D, JK, T 플립플롭 등.
2. 입력 신호:
   • 회로 외부에서 들어오는 신호.
3. 출력 신호:
   • 내부 상태와 입력 신호에 따라 결정된 결과.
4. 클럭 신호(Clock Signal):
   • 순서 논리 회로에서 상태 전환이 발생하는 타이밍을 제어하는 신호.

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동작 원리

순서 논리 회로는 다음 두 부분으로 구성됩니다:

1. 상태 변화(State Transition):
   • 현재 상태와 입력 신호를 기반으로 다음 상태를 결정.
2. 출력 생성(Output Generation):
   • 현재 상태와 입력 신호를 기반으로 출력 신호 생성.

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종류

1. 동기식 순서 논리 회로(Synchronous Sequential Circuit):
   • 클럭 신호에 의해 상태 변화가 동기화됩니다.
   • 예: 카운터, 레지스터.
2. 비동기식 순서 논리 회로(Asynchronous Sequential Circuit):
   • 클럭 신호 없이 입력 변화에 따라 상태가 즉각적으로 변화.
   • 설계가 더 복잡하고 민감함.

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예시

1. 디지털 시계:
   • 이전 시간(상태)을 저장하고, 1초마다 클럭 신호에 따라 상태를 갱신.
2. 엘리베이터 제어 시스템:
   • 버튼 입력(현재 상태와 입력 신호)을 기반으로 엘리베이터가 어디로 이동할지 결정.

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쉽게 말해, 순서 논리 회로는 현재 상태를 기억하고 이를 바탕으로 변화하는 시스템입니다. 이는 데이터 저장, 처리, 순서 제어 등 다양한 디지털 시스템의 핵심 구성 요소로 사용됩니다.