[논리회로] 순서 논리 회로와 플립플롭(Flip-Flop)의 종류 (RS/JK/D/T)

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* 2021 정보처리기능사 필기 과목 시험대비를 위해 작성한 글입니다.

제1과목 전자계산기 일반의 순서 논리 회로에 관하여 최소한 알아 두어야 할 개념을 기록해 두었습니다.

개인적인 자격증 공부 기록용으로 작성한 글이기에, 잘못된 내용이 있을 수 있습니다.

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# 순서 논리 회로 (Sequential Logic Circuit)

순서 논리회로는, 조합 논리회로와 플립플롭으로 구성한 논리 회로이며, 출력이 입력과 전 상태의 출력에 의해 결정되는 회로입니다. 

따라서, 순서 논리회로는 기억 능력을 가지며 하나의 "기억장치" 라고 할 수 있습니다.

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# 플립플롭(Flip-Flop)

플립플롭(Flip-Flop)이란, 1비트('0'or'1')의 정보를 기억할 수 있는 최소의 기억 소자 이며,

전원이 공급된다면, 신호를 받을 때 까지, 현재의 상태를 유지하는 논리회로 입니다.  

다음으로, 플립플롭의 종류와 각 플립플롭의 특징에 대해서 알아봅시다.

 

#1 RS(Reset/Set) 플립플롭

Reset 단자, Set 단자의 신호에 따라서, 2진수 한 자리를 기억합니다.

Reset 단자에만 신호를 보내면 플립플롭은 '0'값을 기억하며,

Set 단자에만 신호를 보내면 플립플롭은 '1'값을 기억합니다.

그러나, Reset Set 단자에 모두 신호를 보내면 모순이 발생하여 동작이 되지 않습니다.

 

[RS 플립플롭 진리표]

R	S	Q(t+1)
0	0	상태불변
1	0	0(Reset)
0	1	1(Set)
1	1	모순(동작x)

[RS 플립플롭 회로도]

 

#2 JK(Jack/King) 플립플롭

RS 플립플롭에서, Reset과 Set 단자에 모두 신호를 보내면 모순이 발생해 동작하지 않는다고 배웠습니다.

JK 플립플롭은 이러한 RS 플립플롭의 문제점을 보완한 플립플롭입니다.

또한 다른 모든 플립플롭의 기능을 대용할 수 있기에, 응용 범위가 넓고, 가장 널리 사용됩니다.

 

[JK 플립플롭 진리표]

J	K	Q(t+1)
0	0	상태불변
0	1	0
1	0	1
1	1	상태반전

[JK 플립플롭 회로도]

 

#3 D(Delay or Data) 플립플롭

입력값과 출력값이 같은 플립플롭으로, 입력 신호를 클록 펄스(CP)의 시간 간격만큼 지연(Delay)시켜 출력합니다.

RS 플립플롭에 인버터(Inverter,Not게이트)를 연결한 형태의 플립플롭입니다.

 

[D 플립플롭 진리표]

D	Q(t+1)
0	0
1	1

[D 플립플롭 회로도]

 

#4 T(Toggle) 플립플롭

JK플립플롭의 특수한 형태로, J와 K를 하나로 묶어 T(Toggle)로 표현합니다.

주로, 카운터 회로로 많이 사용되며, 누를 때 마다 ON,OFF가 교차되는 스위치에 이용됩니다.

입력값이 0이면, 상태 불변 / 입력값이 1이면 전 상태의 보수값을 표시합니다.

(여담으로, 마인크래프트 게임 에서도 제작이 가능하죠)

 

[T 플립플롭 진리표]

T	Q(t+1)
0	Q(t)
1	Q(t)보수

[T 플립플롭 회로도]

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