분야 04
디지털 논리
1과 0, 그리고 모든 컴퓨터 속의 판단
디지털 논리는 컴퓨터의 언어예요. ‘예’나 ‘아니요’로 답하는 간단한 게이트를 조합하면 수를 세고, 기억하고, 판단하는 장치를 만들 수 있어요.
배우게 될 내용
- 이진 신호란 무엇인지: 1과 0, 켜짐과 꺼짐
- AND, OR, NOT 게이트가 작동하는 방식
- 진리표를 읽고 만드는 방법
- 게이트를 조합해 수를 세고 기억하는 회로를 만드는 방법
실험 예시
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스위치 두 개와 AND 게이트를 이용해, 두 버튼을 모두 눌러야 켜지는 전등을 만들어 보세요.
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두 문 중 어느 하나라도 열리면 전구가 켜지는 회로를 만들어 보세요.
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게이트를 조합해 두 이진수를 더해 보세요.
만들어 볼 수 있는 것
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비밀 조합으로 여는 자물쇠
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이진 카운터
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간단한 신호등 제어기
이 예시는 이 분야에서 어떤 활동을 하는지 보여 줘요. 실제로 공개되는 수업은 다를 수 있어요.
작은 모델 체험하기
이 작은 모델들은 바로 여기, 여러분의 브라우저에서 실행되며, 페이지를 한 번 불러온 뒤에는 오프라인에서도 계속 작동해요. 교육용으로 단순화한 모델이며, MEKALUMI 시뮬레이션 엔진이 아니에요.
논리 게이트
입력을 켜고 꺼 본 다음, 게이트를 골라 보세요. 전구가 출력을 보여 줘요.
- 출력
- 전구 꺼짐 (0)
AND: A와 B가 모두 1일 때만 전구가 켜져요.
| A | B | 출력 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
논리 게이트는 정확한 규칙을 따르기 때문에, 이 모델은 실제 디지털 논리처럼 동작해요.
시뮬레이션이 단순화하는 부분
- 대부분의 수업에서는 신호가 순식간에 바뀌지만, 실제 칩에서는 아주 짧은 시간이 걸려요.
- 전력 소비나 잡음 같은 전기적 세부 사항은 보통 생략해요.
모든 시뮬레이션은 현실을 단순화해요. 어떻게 단순화하는지 아는 것도 공학을 배우는 과정의 일부예요.
관련 교과
수학(이진수), 컴퓨터 과학, 전자
다른 분야와의 연결
디지털 논리는 회로를 자동화, 프로그래밍, 로봇공학과 이어 줘요.
알아 두면 좋아요
모든 컴퓨터와 휴대폰 안에는 논리 게이트처럼 작동하는 아주 작은 스위치가 수십억 개 들어 있어요.