디지털 회로와 컴퓨터의 덧셈

디지털 회로

그림1 - 논리 게이트(AND, OR, XOR, NOT)

• A,B → 입력(Input)
• S → 출력(Output)
• AND 조건 → A와 B 둘다 1일 때 출력 1이 발생됨.
• OR 조건 → A와 B 둘 중 하나가 1이면 출력 1이 발생됨.
• XOR 조건 → A와 B 둘다 다를 때에만 출력 1이 발생됨, A와 B 둘다 같으면 0 발생.
• NOT 조건 → 1이 입력되면 0 출력, 0이 입력되면 1 출력.

 

CPU란?

그림2 - AND 게이트

• 전자식 계산기
• 반도체 → 조건에 따라 전기가 흐른다. (AND 조건으로, 입력이 둘 중 하나라도 0이면 출력이 발생하지 않음)
• 입력 1개 = 스위치 1개 = 1bit

 

 

컴퓨터가 덧셈 하는 방법(1)

그림3 - 반가산기(Half Adder)

• 2진수 1 + 1은 2진수 10 이다.
• A = 1, B = 1, S = 0 ( XOR 연산결과 )
• A = 1, B = 1, C = 1 ( AND 연산결과 ), 1은 자리 올림(Carry)이다.
• 반가산기로 2개의 1bit 덧셈이 가능하다.

 

 

 

컴퓨터가 덧셈 하는 방법(2)

그림4 - 전가산기(Full Adder)

• 반가산기 + 반가산기 + OR 게이트 = 전가산기 = CPU
• A, B = 입력
• Cin = 자리올림
• Cout = 자리올림의 결과
• S = 합계
• 3개(A, B, Cin)의 bit를 합산할 수 있다. → A + B + Cin = Cout + S 
• A, B, Cin 에서 1의 개수가 1개면 S만 1이다. → 2진수 01
• A, B, Cin 에서 1의 개수가 2개면 Cout만 1이다. → 2진수 10
• A, B, Cin 에서 1의 개수가 3개면 S와 Cout 모두 1이다. → 2진수 11

 

 

 

 

 

 

 

 

참고

https://www.inflearn.com/course/%EB%84%93%EA%B3%A0%EC%96%95%EA%B2%8C-%EC%BB%B4%EA%B3%B5-%EC%A0%84%EA%B3%B5%EC%9E%90