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[논회설] 논리회로설계 강의 요약해보기 08-2

happykoa 2020. 5. 13. 21:04

Shannon Expansion Theorem

MUX를 잘 활용하기 위해서는 Selection Bit를 잘 골라내야 한다.

이걸 또 섀넌이

  • MUX를 쓸 수 있는 회로로 바꾸기 위해 selection 신호 분리해내기
    • 복잡한 회로를 간단하게 구현하는 방법
  • Boolean logic function F를 Boolean variable X에 대해 확장하기
    • 이 이론은 MUX를 활용하기 위해서 특정 변수를 셀렉션 비트로 뽑아내기 위한 확장 이론이다.
    • 어떠한 변수에 대해서도 확장이 가능하고
    • 복수의 변수에 대해서도 확장이 가능하다.

솔직히 이 이론은 예시를 봐야 한다.

 

F(a,b,c) = a'bc + ab'c + abc' + abc

 

 a에 대해 뽑아내보자.

a = 0일때

F = 1bc + 0b'c + 0bc' + 0bc = bc

 

a = 1일때,

F = 0bc + 1b'c + 1bc' + 1bc = b'c + bc' + bc = b + c

 

 

대충 이런 느낌이다. 까먹지 말자

여기까지만 해야 깊게 안들어간다

Decoder

  • 입력 이진수를 하나의 출력으로 연결한다.
    • "One-Hot encoded
  • 2-to--4 Decoder
    • 2개의 입력으로 4개의 출력(하나의 출력만 1이다.)
  • 내부설계는 AND 데이트를 활용한다.
  • e라는enable비트가 있는 Decoder
    • if e ==1 regular behavior
    • if e == 0 무조건 0 반환

소규모 Decoder로 큰 Decoder만들기

  • N - input deoder: 2^N outputs
  • 어떤 규모의 Decoder도 구현 가능하다
  • 작은 것으로 큰 Decoder를 배울 때는 Enable 비트로 (장난질) 다룬다.

예시

www.youtu.be/JnKaXRmCa2Q?list=PLAprTP-J7JCMq112BeqmQxfVlxhwzHu1A&t=1419

 

 

 

Decoder와 논리 게이트로 4-to-1 MUX 만들기

www.youtu.be/JnKaXRmCa2Q?list=PLAprTP-J7JCMq112BeqmQxfVlxhwzHu1A&t=1755

 

ROM Decoder

  • 메모리에서 주소에 따라 데이터를 선택하는 회로
  • ROM(read-ony-memory)
    • 각 셀에는 1와 0으로 데이터가 기록되어있음.
    • 선택 라인에 의해 원하는 행을 선택함.
  • Address Decoder는 원하는 행을 접근하기 윈한 시그널 생성
  • 사실, 행으로만 접근하지 않고, 행과 열 둘다로 접근한다.

 

Decoder와 논리게이트로 1-to-4 DEMUX

DEMUX?

→ 반대로 1개의 입력, 4개의 출력이 있고, 이 출력이 어디로 갈지 selection bit가 선택한다.

왼쪽이 DMUX, 오른쪽은 Decoder로 구현한 것

 

Encoder

  • Decoder의 반대
  • 하나의 'One-Hot Input'을 이진 출력으로 반환
  • 4-to-2 Encoder
    • 4 inputs
    • 2 outputs
    • F0 = A1 + A3
    • F1 = A2 + A3