게이트 특성, 부울대수

게이트 특성

˙CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)

     - Field-Effect Transistor (FET) 사용

     -  낮은 전력 소모

     - PMOS + NMOS를 서로 상보적으로 사용

˙TTL (Transistor - Transistor Logic)

    - Bipolar 트랜지스터 사용

˙ ECL(Emitter-Coupled Logic)

    - 빠른 속도

    - 많은 전력 소모

 

전파지연 (propagation Delay)

˙Propagation Delay Time 

    - 전파 지연이 짧을 수록 회로의 스위칭 속도가 빨라지고 따라서 작동할 수 있는 주파수가 높아진다.

    - 논리 게이트의 전이 간의 시간 간격 및 출력 펄스의 결과적인 전이 발생을 포함한다.

   - tPHL: 출력 펄스가 HIGH에서 LOW로 바뀌면서 입력 펄스의 지정된 기준점과 결과 펄스의 해당 기준점 사이의 시간

   - tPLH: 출력 펄스가 LOW에서 HIGH로 바뀌면서 입력 펄스의 지정된 기준점과 결과 펄스의 해당 기준점 사이의 시간

 

전력 소모 (Power Dissipation)

   - CMOS가 전력소모가 적지만, 전력 소모가 동작 주파수에 의존한다. 

 

Speed-Power Product (SPP)

 - 전파지연시간과 전력소모를 고려한 성능의 척도

 - 전파지연시간과 전력의 곱이고, 에너지의 단위인 줄(J)로 표시한다.

 

Fan-out

 - 게이트의 출력에 연결하여 출력 전압 레벨을 유지할 수 있는 동일 계열 게이트의 최대 입력의 수

 - Fan-out 이 클수록 더 많은 게이트 구동이 가능

 - 그림은 20개의 Fan-out을 가지고 있다.

 

 

부울 대수 (Boolean Algebra)

  -  디지털 시스템의 기본이 되는 수학으로서, 논리회로를 설계,표현하고 분석하기 위한 수학적 도구

  - 변수(variable) : 동작, 조건 또는 데이터를 나타내는 덷 사용하는 기호. (0,1)값을 가질 수 있다.

  - 보수(complement): 변수의 역이며, 변수 위에 (-)기호를 써서 표현한다. 

 

˙부울 덧셈 (Boolean addition)

    - Logical OR operation

     

˙부울 곱셈 (Boolean multiplication)

    - Logical AND operation

˙ 교환법칙 (Commutative law)

    - 순서를 바꾸어도 됨

      A + B = B + A

      A B = B A

 

˙ 결합법칙

    - 그룹의 순서를 바꾸어도 됨

       A + (B + C) = (A +B) + C

      A(BC) = (AB)C

 

˙ 분배법칙

  A(B+C) = AB+AC

 

˙ 부울 대수의 규칙

 

˙드모르간의 정리

   - 변수의 곱에 대한 보수는 각 변수들의 보수의 합과 같다

  - 변수의 합에 대한 보수는 각 변수들의 보수의 곱과 같다.