[전기전자 기초 #10] 로직 게이트(Logic Gate)의 모든 것 | 디지털 회로의 기초!

 

안녕하세요 😊
오늘은 전기전자 회로에서 디지털 신호의 핵심 연산을 담당하는 로직 게이트(Logic Gate)에 대해 배워보겠습니다.
로직 게이트는 0(LOW)과 1(HIGH)라는 두 가지 신호를 가지고,
AND, OR, NOT 같은 논리 연산을 수행합니다.
컴퓨터, 스마트폰, 가전제품의 모든 디지털 논리는 로직 게이트로 이루어져 있습니다.

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🔌 로직 게이트란 무엇인가요?

로직 게이트는 하나 이상의 입력 신호를 받아 논리 연산을 수행한 후
그 결과를 출력하는 디지털 회로 소자입니다.
디지털 신호의 상태에 따라 0 또는 1을 출력하며,
이를 조합하여 다양한 계산과 제어가 가능합니다.

💡 비유:
로직 게이트는 마치 전기 스위치와 같습니다.
두 개의 스위치가 모두 켜져야(1) 불이 켜지는 방식이 AND 게이트입니다.

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🔧 주요 로직 게이트 종류와 진리표

✔️ 1. AND 게이트

• 두 입력이 모두 1일 때만 1을 출력합니다.
• 나머지 경우는 모두 0을 출력합니다.

 

A	B	A and B
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

 

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✔️ 2. OR 게이트

• 두 입력 중 하나라도 1이면 1을 출력합니다.
• 둘 다 0일 때만 0이 됩니다.

 

A	B	A or B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

 

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✔️ 3. NOT 게이트 (인버터)

• 입력 신호를 **반전(반대로 바꿈)**합니다.
• 0 → 1, 1 → 0

A	not A
0	1
1	0

 

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✔️ 4. NAND 게이트

• AND 게이트의 반대, 모두 1일 때만 0을 출력합니다.

 

A	B	A nand B
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

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✔️ 5. NOR 게이트

• OR 게이트의 반대, 모두 0일 때만 1을 출력합니다.

 

A	B	A nor B
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

 

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✔️ 6. XOR 게이트 (Exclusive OR)

• 두 입력이 서로 다를 때만 1을 출력합니다.

A	B	A xor B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

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✔️ 7. XNOR 게이트 (Exclusive NOR)

• XOR의 반대, 두 입력이 같을 때 1을 출력합니다.

 

A	B	A xnor B
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

 

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🎨 로직 게이트의 심볼

 

게이트	심볼
AND	∧
OR	∨
NOT	¬
NAND	⊼
NOR	⊽
XOR	⊕
XNOR	⊙

 

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🔄 로직 게이트 조합 회로 예시

 

회로	설명
AND + OR 조합	두 조건이 모두 참일 때(AND), 또는 둘 중 하나만 참일 때(OR) 동작
XOR + AND 조합	두 신호가 서로 다르고, 동시에 특정 조건일 때만 동작
NAND 게이트로 모든 회로 구현	NAND만으로도 모든 게이트를 대체할 수 있음 (유니버설 게이트)

 

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⚡ 실무에서 로직 게이트 활용 예시

 

용도	설명
🔋 디지털 회로 설계	프로세서, 메모리, 임베디드 시스템
🎮 게임 컨트롤러	입력 신호 처리
🏠 스마트 홈 제어	문 열림/닫힘, 조명 제어
📡 네트워크 라우팅	데이터 패킷 제어, 신호 처리

 

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🧠 오늘의 요약

• 로직 게이트는 디지털 신호를 처리하는 기본 소자입니다.
• AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR 게이트가 있습니다.
• 신호의 조합에 따라 다양한 조건 처리가 가능합니다.
• 컴퓨터, 임베디드, 네트워크 장비에서 필수적인 역할을 합니다.

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📌 다음 글 예고
다음 시간에는 플립플롭(Flip-Flop)에 대해 알아보겠습니다.
디지털 회로에서 데이터를 저장하고 기억하는 소자입니다!

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