플립플롭
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플립플롭 (영어: flip-flop)은 1 비트의 정보를 보관유지할 수 있는 회로이며 순차 회로의 기본 구성요소이다. 컴퓨터의 주기억장치나 CPU 캐시, 레지스터를 구성하는 기본 회로중 하나이다. 조합 회로를 단순하게 하여 조합 논리를 실현하는 회로가 아니고, 입력에 대하여 지연된 하나의 출력을 입력에 피드백하는 것으로 정보를 보관유지하는데 사용하는 특징이 있다. 이것을 조합 회로에서 일반적으로 음의 성질로 여겨지는 입력 신호에 대한 출력 신호의 지연을 피드백, 루프를 구성하는 것으로 반대로 사용한것이 흥미롭다. 그 구조는 계전기 (릴레이)를 이용한 자기 보관유지 회로 (셀프홀드 회로)에도 비슷하게 사용되고 있다. 플립플롭은 구조상 휘발성이다. 즉 정보는 전원이 있을때만 보관유지되며 전원이 차단되면 정보는 사라진다. 플립플롭으로 구성하는 램을 에스램 (SRAM)이라고 부른다.
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[편집] 특징
플립플롭은 내부가 논리 회로로 구성되어 있기 때문에 논리 회로에 준하는 빠른 동작속도를 얻을 수 있다. 예시로 컴퓨터의 기억장치를 구성하는 회로에서 주로 사용되는 방식인 디램 (DRAM)의 기억 소자와 비교했을때 기억내용의 변경에서 축전기 (캐패시터라고도 함) 충전/방전을 기다릴 필요가 없고 기억내용의 읽기에서 내용에 영향을 주지 않아서 비파괴 읽기이며 정기적인 리프레시 동작도 필요하지 않는다. 반면에 1 비트의 회로가 복잡하기 때문에 대규모가 되면 1 비트당 비용이 비싸지는 경향이 있다. 이러한 성질때문에 최근에는 플립플롭을 CPU 캐시나 중앙 처리 장치의 레지스터같은 비교적 소용량으로 고속성이 요구되는 곳에 사용하고 주기억에는 주로 디램을 이용하는 것처럼 기억 계층을 구성해서 다른 회로방식의 기억장치와 조합한 형태로 사용되는것이 많다.
[편집] 회로의 종류
플립플롭은 그 구조와 기능에 따라서 RS형 (SR형이라고도 불림, 영어: Set-Reset), JK형, D형 (영어: Delay), T형 (영어: Toggle)의 종류로 분류된다.
[편집] RS형
RS 플리플롭의 블럭도와 진리표를 나타낸다.
회로도 | 진리표 | ||||||||||||||||||
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RS형은 동시에 R과 S에 입력이 있으면 결과가 부정이 된다.
[편집] JK형
JK 플립플롭의 블럭도와 진리표를 나타낸다. JK형은 동시에 2개의 입력을 H로 할 수있는 RS형과 다르다.
회로도 | 진리표 | ||||||||||||||||||||||||||||
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[편집] D형
D 플립플롭의 블럭도와 진리표를 나타낸다.
회로도 | 진리표 | |||||||||
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D형은 엄밀하게 플립플롭과 래치라고도 불리는 형태가 있다. 플립플롭은 T단자의 몇개의 에지에서만 값이 유지되지만 래치는 T단자가 액티브일때 값은 통과해 버리고 네가티브일때 직전의 값을 유지한다. D 플립플롭으로 만들어진 논리 집적회로는 프리셋과 클리어 단자가 있는것도 있다.
[편집] T형
T 플립플롭의 블럭도와 진리표를 나타낸다.
회로도 | 진리표 | |||||||||||||||
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T 플립플롭은 카운터라고도 말한다. T단자의 입력이 1주기 변화(High→Low→High)할 때마다 출력이 반전된다.
[편집] 플립플롭과 표준 논리 IC
RS형을 제외하고 표준 논리 IC로 제공되고 있다. (RS형은 구조가 간단하고 NAND 게이트 2개로 구성이 가능하므로 NAND 표준 논리 IC를 사용하면 충분하기 때문임) 또한 핀수가 4개에서 6개 정도이므로 1개의 논리 IC에 2개 이상을 포함되어 있늘것이 대부분이다.