기본 논리 게이트 실험
AND, OR, NOT, XOR Gate의 진리표 (True Table)를 이해합니다.
Switch를 이용하여 AND, OR, NOT Gate를 구현합니다.
Diode와 Transistor를 이용하여 AND, OR, NOT Gate를 구현합니다.
기계식 스위치
AND GATE
AND GATE 진리표
| SW1 | SW2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
OR GATE
OR GATE 진리표
| SW1 | SW2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
NOT GATE
NOT GATE 진리표
| SW | LED |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
실험 결과
기계식 스위치 만으로도 AND, OR, NOT 게이트를 만들 수 있다는 사실을 알 수 있습니다. 따라서 컴퓨터의 기본 유닛을 구성하는 XOR을 만들 수 있다는 사실이며 과거 ENIAC의 경우 진공관 2만 개, 캐패시터 1만 개, 기계식 스위치 6천 개, 저항 7만 개를 사용하여 만들어졌습니다.
XOR 게이트의 논리회로 구성(참고문헌 : ‘디지털 논리회로 이해’, 오창환 저, 한국학술정보㈜)
다이오드를 이용한 AND, OR 논리 구현과 TR을 이용한 NOT 논리 구현
| SW1 | SW2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
| SW1 | SW2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
로직 게이트 IC를 통한 AND, OR, NOT, XOR의 동작 확인
AND(7408)
| Input 1 | Input 2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
OR(7432)
| Input 1 | Input 2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
NOT(7404)
| Input 1 | LED |
|---|---|
| 1 | 0 |
| 0 | 1 |
XOR(7486)
| Input 1 | Input 2 | LED |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
3 Input AND, OR의 동작 확인
3 Input AND
| Input 1 | Input 2 | Input 3 | Output |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
3 Input OR
| Input 1 | Input 2 | Input 3 | Output |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
실험 중 발생한 오류
Floating 현상
피아노 스위치를 사용할 때 플로팅 현상에 의해 LED가 오작동 하는 상황이 발생했습니다.
스위치를 눌러도 항상 켜져있는 것을 알 수 있습니다.
해결 방안
피아노 스위치를 사용할 때 하기와 같은 회로 구성이 되어 Pull-Down 저항을 달아주거나 다른 스위치를 사용해야 합니다.
플로팅 발생 회로
플로팅 현상 Pull-Down으로 수정한 회로
