[컴퓨터 구조] 메모리 - 플립플롭(Flip-Flop)

플립플롭 (Flip-Flop)

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>> 컴퓨터의 주기억장치, CPU 캐시, 레지스터를 구성하는 회로 중 하나이다.

>> 1비트의 정보를 보관 및 유지하고 전기 신호가 지속적으로 공급되어야만 정보를 유지할 수 있다.

>> 데이터를 저장하는 조합논리회로

>> 구조상 휘발성이다. 즉, 정보는 전원이 있을 때만 보관, 유지되며 전원이 차단되면 정보는 사라진다. 

 

원리?

NOR GATE를 살펴보자 (그림은..형편없다)

초기상태의 NOR GATE 회로

첫번째 스위치 ON

첫번째 스위치 OFF

스위치를 떼어도 전구가 켜지는 것을 확인할 수 있다!  전구상태 (출력상태)를 확인하면 이전에 스위치를 켰었는지 껐었는지 알 수 있는데

이것을 통해 우리는 '저장'의 원리를 이해할 수 있다

 

위의 첫번째 스위치를 끈 상태를 유지하면서 다른 두번째 스위치를 키면 과연 어떻게 될까?

두번째 스위치 ON

두번째 스위치 OFF

두번째 스위치를 키게 되면 켜져있던 전구가 꺼지게 되고 스위치를 꺼도 전구의 상태는 그대로 켜지지 않는다. 

이를 통해, '삭제'의 원리를 이해할 수 있다.

 

- 💡 켜진 상태 : 첫 번째 스위치가 켜졌었다.
- 💡 꺼진 상태 : 두 번째 스위치가 꺼졌었다.

정리하자면 플립플롭의 기능을 이용해서 전구를 전에 켰었다라는 사실

즉, 데이터들의 기억/저장 또는 삭제를 가능하게 해준다.

 

 

플립플롭의 종류

1️⃣ R-S flip-flop

   Reset-Set filp-flop

   Q : output,  \bar{Q} : Q의 반대값

   R과 S의 1 입력은 금지되도록 회로를 구성한다.

 

2️⃣ D-type flip-flop

     R-S flip-flop에서 두 개의 input(Reset, Set)을 하나의 D(data)로 바꿔줌

     R과 S의 1 입력을 피해도록 설계

     R과 S 모두 0일 경우에도 Q값에 영향을 안주므로 삭제된다.

출처:위키백과

Inputs		Outputs
Data	E	Q
0	1	0
1	1	1
x	0	Q