OR, XOR - 게이트 변형을 통한 설계

우리는 NAND 게이트를 활용하여 AND 게이트와 NOT 게이트를 구현했습니다. 그 다음 단계로, OR 게이트와 XOR 게이트라는 두 가지 추가적인 조합 게이트를 개발할 차례입니다. 첫 번째로 소개할 OR 게이트의 구성은 두 입력의 부정을 NAND 게이트로 전송하는 것입니다.

 

이 과정을 도표로 나타내면, 입력이 모두 0일 경우 출력도 0이 되며, 하나 이상의 입력이 1일 경우 출력은 1이 됩니다.

 

OR 게이트는 이러한 특성 때문에 ‘OR 게이트’라 명명되었으며, 간소화된 기호로 표현할 수 있습니다.

다음으로, 입력 중 하나만 1일 때 출력이 1이 되는 특별한 게이트를 만들어보겠습니다. 이 게이트는 두 입력이 모두 1일 때는 출력이 0이 되는데, 이를 ‘배타적 OR 게이트’ 또는 ‘XOR 게이트’라 부릅니다. XOR 게이트의 독특한 점은 입력 중 오직 하나만 1일 경우에만 출력이 1이 된다는 것입니다. 이는 OR 게이트와 유사하나, 두 입력이 모두 1일 때 출력이 0이라는 점에서 차이가 있습니다.

 

 

앞에서 설명한 조합 게이트를 간단한 다이어그램으로 나타내 봅시다. XOR 게이트는 OR 게이트와 비슷하게 생겼지만 입력에 붙은 곡선이 두 겹으로 되어 있습니다. 다음 그림은 XOR 게이트의 다이어그램과 도표입니다.

 

지금까지 우리는 입력을 2개 받아서 출력을 1개 내보내는 네 종류의 게이트(NAND 게이트, AND 게이트, OR 게이트, XOR 게이트)를 완성했습니다. 이러한 게이트들은 컴퓨터 내에서 다양한 논리 연산을 수행하는 데 필수적인 요소입니다. 각 게이트는 특정한 입력 조합에 따라 고유의 출력 결과를 제공하며, 이러한 게이트들을 적절히 조합하여 더 복잡한 논리 회로를 구성할 수 있습니다. 컴퓨터의 기본 구성 요소로서, NAND 게이트만으로도 모든 컴퓨터 기능을 구현할 수 있지만, 실제로는 AND, OR, XOR, NOT 게이트를 포함한 다양한 논리 게이트를 사용하여 효율적으로 컴퓨터를 설계합니다. 이를 통해 우리는 NAND 게이트의 직접적인 사용을 넘어서 더욱 다양하고 복잡한 컴퓨터 구조를 설계할 수 있게 됩니다.