IT 기초
플립플롭 - 게이트로 기억소자를 만들어보자.(4)
TechGuru
2024. 4. 30. 19:57
목차
이제 우리는 데이터 신호와 클럭 신호만으로 작동하는 회로를 만들어보겠습니다. 이 회로는 레벨 트리거 D-타입 래치라고 부르는데, 이는 한 비트의 데이터를 저장할 수 있습니다. 특히 클럭 신호가 특정 값일 때만 데이터를 저장할 수 있어, 매우 유용합니다.
회로 설명
- 데이터 신호 (D): 이 입력은 0 또는 1의 값을 가지며, 회로에 전달되어 저장될 정보입니다.
- 클럭 신호 (Clk): 이 신호는 데이터가 회로에 저장되는 시점을 결정합니다. 클럭 신호가 1(높은 수준)일 때 데이터가 저장되고, 0(낮은 수준)일 때는 저장된 데이터를 유지합니다.
회로의 기능
- 클럭 신호가 1일 때, 회로는 새로운 데이터 신호 값을 받아 저장하고, 이 값을 출력(Q)에 반영합니다.
- 클럭 신호가 0으로 돌아가면, 회로는 데이터 신호의 마지막 저장된 값을 계속 유지합니다. 이 때 데이터 신호에 어떤 변화가 있더라도 출력에는 영향을 주지 않습니다.
회로 동작 원리
회로는 간단한 두 부분으로 구성됩니다:
- AND 게이트: 데이터 신호와 클럭 신호가 모두 1일 때만 활성화됩니다. 이는 새 데이터를 저장하는 신호입니다.
- 레벨 트리거 메커니즘: 이 부분은 클럭 신호가 1일 때 받은 데이터를 저장하고, 클럭이 0이 되면 저장된 데이터를 유지합니다.
회로의 실제 응용
이러한 래치 회로는 컴퓨터 메모리의 기본 단위로 사용됩니다. 예를 들어, 컴퓨터가 실행 중인 프로그램의 일부 정보를 잠시 저장하거나, 사용자가 입력한 데이터를 임시로 보관하는 데 사용됩니다. 또한, 디지털 시계나 타이머와 같은 장치에서도 이러한 회로가 중요한 역할을 합니다.
시각적 설명
회로의 각 부분은 그림으로 나타낼 수 있으며, 누구나 이해하기 쉽게 다음과 같이 표현될 수 있습니다:
- 데이터(D)와 클럭(Clk) 신호가 회로에 들어가는 모습 - AND 게이트가 활성화되는 조건
- 데이터가 저장되는 모습과 클럭 신호에 따라 데이터가 유지되는 모습 이 회로는 기본적으로 전자 기기의 '기억' 부분을 담당하며, 컴퓨터 기술의 발전에 크게 기여하고 있습니다. 우리가 만든 이 간단한 회로가 어떻게 컴퓨터의 중요한 부분이 되는지 이해하는 것은 매우 흥미롭습니다.
