전자석으로 불끄는 회로
- 입력이 0이면 출력이 1
- 입력이 1이면 출력이 0
=> 인버터
인버터
- 입력과 출력을 반대로 해주는 회로
피드백 회로
- 인버터의 출력이 다시 입력으로 들어감
ex) 출력이 0 -> 입력 0 -> 출력 1 -> 입력 0 -> 출력 1
인버터-피드백 회로의 출력 그래프
- 0과 1의 규칙적인 반복
=> 클록 신호
오실레이터
- 특정 속도로 클록 신호를 발생시키는 장치
- 크리스털로 만듬
-> 온습도 등 외부 요인에 영향을 적게 받으면서 규칙적인 진동을 내기 때문
- 모든 디지털 장비에는 크리스털 오실레이터가 사용됨
* 디지털 회로에서 오실레이터는 사람의 심장과 같은 역활
* 모든 디지털 장치는 오실레이터의 클록 신호를 기반으로 동작
전자석 -> 릴레이 -> 인버터 -> (+피드백 연결) -> 오실레이터
릴레이와 트랜지스터
- 릴레이와 npn형 트랜지스터는 똑같이 동작
=> 트랜지스터는 릴레이의 반도체 버전
+ 트랜지스터로 논리 연산가능
AND 게이트
OR 게이트
NAND 게이트
전자석 -> 릴레이 -> 인버터 -> (+피드백 연결) -> 오실레이터
트랜지스터 -> 논리 게이트
R-S 래치
- R(Reset), S(Set)
- Latch : 잠금
=> 논리게이트와 피드백 회로로 회로에 전류가 걸림 -> 데이터 저장
- R-S 래치는 1비트 값 저장하는 디지털 회로
R-S 플립 플롭
- R-S 래치는 출력으로 Q와 Q바의 값이 항상 반대여야 함
-> Q와 Q바가 동시에 0이 되는 입력 R, S가 (1,1) 되면 안됨
=> 2개의 AND 게이트 + CLK 신호 사용 => R-S 플립플롭
* R-S 래치를 간략히 추상화하여 표시
R-S 플립 플롭의 진리표
- 입력 R과 S를 전환 할 때 (1,1)이 될 위험이 큼
-> R-S 플립플롭에서 CLK가 0일때만 R-S 신호를 바꾸도록 하면 해결
J-K 플립플롭
- R-S 플립플롭에서 여전히 허용되지 않는 입력 값 상태가 존재
-> 3-입력 AND게이트 활용하여 해결 => J-K 플립플롭
J-K 플립플롭의 진리표와 타이밍 다이어그램
라이징 에지와 폴링 에지
- 오실레이터의 클록 출력은 0과 반복
- 라이징 에지 : 0에서 1로 바뀌는 순간
- 폴링 에지 : 1에서 0으로 바뀌는 순간
전자석 -> 릴레이 -> 인버터 -> (+피드백 연결) -> 오실레이터
트랜지스터 -> 논리 게이트 -> R-S 래치 -> R-S 플립플롭 -> J-K 플립플롭