RS래치란 무엇인가?

안녕하세요. 오늘은 래치(Latch)에 대해 알아보겠습니다.

알아보기전에 래치는 순차논리회로로써 출력이 현재의 입력에 의해서만 결정되는게 아니라 출력도 영향을 미칩니다.

 

위의 예시는 NOT게이트가 2개있습니다. 현재 출력은 0이고 입력도 0입니다.

입력에 1을 줘봅니다

출력이 1이 됐습니다.  그럼 위의 회로로 인해서 출력은 항상 1입니다. 정확한 표현은 아니지만 입력이 0이던 1이던 항상 출력은 1을 유지합니다. 그러나 아래의 래치는 출력을 제어할 수 있습니다.

 

 

 

래치에서 중요한점은 어떤 출력이 있으면 그 출력은 입력에 따라서 변한다는 점이라고 생각해야합니다.
또한 Q랑 /Q는 항상 반대이므로 Q랑 /Q가 같은 상태면 그건 오류입니다.

 

래치란 1비트의 정보를 보관, 유지할 수 있는 회로입니다.

래치의 종류에는 다양한게 있지만, 이번에는 RS래치에 대해서만 알아보겠습니다.

RS래치의 기능을 NOR게이트 혹은 NAND게이트로 구성할 수 있습니다.

 

아래의 그림은 NOR게이트로 RS래치를 만든 모습입니다.

*Q와 /Q는 반대입니다. Q가 0이면 /Q는 1이고, Q가 1이면 /Q는 0입니다.

*RESET에다가 1을 넣으면 출력(Q)이 0이 됩니다.

*SET에다가 1을 넣으면 출력(Q)이 1이 됩니다.

 

1) S = 0, R = 0 일 때 

Q=1, /Q=0 이라고 가정하면 출력이 Q=1 , /Q=0 으로 동일합니다.

Q=0, /Q=1 이라고 가정하면 출력이 Q=0 , /Q=1 으로 동일합니다.

그러므로 출력은 변하지않는 상태입니다

 

2) S = 0, R = 1일 때

R = 1이면 NOR게이트 특성상 출력이 0입니다. 그러면 Q = 0이 되고 /Q= 1이 됩니다.

 

3) S = 1, R = 0일 때

S = 1이면 NOR게이트 특성상 출력이 0입니다. 그러면 /Q = 1이 되고 Q= 1이 됩니다.

 

4) S = 1, R = 1일 때

1이 입력이면 무조건 출력이 0입니다. 그러면 Q=0, /Q=0이 되므로 금지입니다.(Q랑 /Q는 항상 반대여야 함)

 

아래의 그림은 NAND게이트로 RS래치를 만든 모습입니다.

1) /S = 0, /R = 0 일 때

입력이 0이면 출력이 1이므로 금지입니다.

 

2) /S = 0, /R = 1일 때

/S = 0을 넣으면 Q=1이고, /R=1 다른 입력 1이므로  /Q가 0이 됩니다

 

3) /S = 1, /R = 0일 때

/R = 0을 넣으면 /Q=1이고, /S=1 다른입력1이므로  Q가 0이 됩니다

 

4) /S = 1, /R = 1일 때

Q=1, /Q=0 이라고 가정하면 출력이 Q=1 , /Q=0 으로 동일합니다.

Q=0, /Q=1 이라고 가정하면 출력이 Q=0 , /Q=1 으로 동일합니다.

그러므로 출력은 변하지않는 상태입니다