비트란건 또 뭘까?
비트를 알기 위해서는 이진수를 알아야한다 이진수는 우리가 사용하는 0 ~ 9까지를 사용하는 십진수와는 다르게 오직 0 과 1만을 사용하여 숫자를 나타내는 것 을 말하며 비트는 이진수의 하나의 자릿수에 해당한다
EX : 0과1일 있으면 이는 2비트이다
그럼 왜 쓰는걸까?
컴퓨터는 양자컴퓨터를 제외하고는 모두 이진수(비트)를 이용하여 모든걸 처리한다 그렇다면 왜 2진수만을 사용하여 정보를 처리하는지에 대해 의문이 들 수 있는데 이는 컴퓨터가 사람이 쓰는 10진수를 사용한다고 하면 0 부터 9까지의 수를 표현하기 위한 총 9개의 신호를 필요로하다 하지만 2진수를 쓴다면 단 2개의 신호만으로 정보를 표현 할 수 있고 이는 오류를 최소화 할 수 있고 효율성이 올라가기 때문에이다..
And 게이트와 Or게이트의 이해
and 게이트는 위의 사진에서 보이는 기호로 표시하며 설명을위해 지금부터 0이면 전류가 흐르지 않고 1이면 전류가 흐른다고 가정한다 AND 게이트는 A 와 B 모두 전류가 흘러야(두개가 같아야 한다고 생각하면 헷갈릴 수 있으니 전류로 생각하자) C의 결과값이 1로 나오는 게이트이며 오른쪽 진리표에도 보이듯 A에 0 B에 1이 들어가면 C의 결과값은 0이다
이처럼 A와B 둘다 전류가 흘러야 통과 할 수 있는 특성을 가진 게이트가 AND게이트이다
OR 게이트의 이해
OR게이트는 AND 게이트와 비슷하지만 조금 꺽여있는 기호를 사용하며 AND와는 다르게 A와 B 둘중 한 군데라도 전류가 흐른다면 C의 값이 1로 통과 할 수 있는 특성을 가진 게이트이다. 이것도 오른쪽의 진리표를 참고하여 한번씩 값을 넣어보면서 연습해보자
이러한 게이트는 왜 알아야하지?
앞으로 더 적을 비트의 연산에 사용되는 반가산기,전가산기의 동작원리를 이해하고 하드웨어들의 회로도를 보며 작동 방식을 이해하기 위해 필요하다. (뭐든지 기본이 중요!)
NOT 게이트에 대한 이해
앞서 나왔던 게이트에서 결과가 반대로 나오는 게이트들도 있는데 그걸 적기전에 NOT 게이트에 대해 먼저 하겠다 NOT게이트는 이름에서 바로 유추하기는 어렵지만 결과를 반대로 내는 게이트라고 생각하면 쉽다 이것만 생각하면 다음에나올 게이트도 아주 쉽게 이해 할 수 있다.
EX: 만약 A에 전류가 흐른다 하면 B에는 전류가 흐르지 않는다.
반대로 A에 전류가 안 흐른다면 B에는 전류가 흐른다.
NAND 게이트와 NOR 게이트
AND게이트의 결과에서 반대로 결과를 출력하는 NAND게이트
NAND게이트는 NOT게이트와 AND게이트가 합처진 게이트로 AND의 결과값에서 반대로 생각하면 간단하다 기호도 AND에서 뒤에 O만 생긴가 다여서 외우기도 쉽다.
EX: 만약 A와 B 둘다 전류가 안 흐른다면 AND 게이트 같았으면 두개다 전류가 흘러야 C가 1이되었겠지만 NAND게이트는 AND게이트 결과의 반대가 되므로 1이다
EX2: A에는 전류가 흐르지 않고 B에는 흐른다고 하여도 두개다 흐르지 않으므로 원래라면 C = 0이어야한다 하지만 NAND게이트이므로 결과값의 반대이므로 C = 1이다
NOR도 결과의 반대로 생각하면 된다!
NOR게이트도 NAND 게이트와 마찬가지로 결과값의 반대로 생각하면 되는데 기존의 OR 게이트는 A 와 B중 한군데만 전류가 흐르면 C의 값이 1로 전류가 통과되었다. 여기서 결과를 반대로 생각하면 NOR 게이트이다
EX: A에 전류가 흐르지 않고 B에는 전류가 흐른다면 본래 OR 게이트에서는 C가 1이 될것이다 하지만 NOR게이트에서는 겨로가값이 반대가 되므로 0이 된다
부울 대수식에 대해 알아보자
일단 부울 대수식이란 것에 대해 간단히 알아보자면 하드웨어를 구상하는 회로도를 본다던가 구상하면 굉장히 많은 게이트들을 사용하게 될텐데 이를 위해 게이트들을 간단하게 알아볼 수 있도록 만든것이 부울 대수식이다
이 그림과 같이 AND는 곱하기 처럼 곱하기로 표현하기도 하고 곱하기 기호를 제외하고 XY로 표현하기도 한다
OR은 +를 이용하여 표현하고
NOT은 전류를 나타내는 알파벳,문자에 -를 올려 표현한다.
NAND와 NOR은 AND를 의미하는 부울 대수식에서 NOT을 의미하는 -만 올려주면 NAND이며 NOR도 똑같이 -만 올려주면 된다.
