논리 게이트와 디지털 회로

입력 스위치를 0과 1로 바꾸면 게이트 출력 LED가 즉시 달라집니다. AND, OR, NOT부터 XOR, 반가산기까지 디지털 회로의 기본 연산을 3D로 확인해 보세요.

핵심 원리

디지털 회로는 0과 1 두 상태만 사용합니다. AND, OR, NOT 기본 게이트를 조합하면 모든 논리 연산이 가능하며, 컴퓨터의 CPU는 수십억 개의 트랜지스터가 만든 논리 게이트 네트워크로 이루어집니다.

탐구 질문

• NAND 게이트만으로 AND, OR, NOT을 모두 구현할 수 있는 까닭은 무엇인가요?
• 반가산기가 1 + 1 = 10(2진수)을 계산할 때 XOR과 AND는 각각 어떤 역할을 하나요?
• 스마트폰 CPU에 100억 개 이상의 트랜지스터를 넣을 수 있게 된 기술적 배경은 무엇일까요?

실생활 예시

• CPU: 논리 게이트 조합으로 수 계산, 비교, 분기 처리를 수행합니다.
• 메모리: 0과 1 상태를 저장하는 디지털 회로가 핵심입니다.
• 디지털 시계: 클록 신호와 논리 회로가 숫자 표시를 제어합니다.
• 자동문 센서 회로: 센서 입력을 논리적으로 판단해 문을 엽니다.

컴퓨터의 모든 연산 = 수십억 개의 트랜지스터(논리 게이트)의 조합