12_컴비네이셜 논리 회로 디자인 개요

[VerilogHDL] 12_컴비네이셜 논리 회로 디자인 개요

컴비네이셜 논리 회로 디자인은 입력값에만 의존하여 출력값을 계산하는 논리 회로를 설계하는 과정입니다. 이러한 회로는 순차적으로 동작하지 않으며, 입력값이 변경되면 즉시 출력값도 변경 됩니다.

1. 요구사항 분석: 먼저, 회로의 목적과 기능에 대한 요구사항을 분석합니다. 입력값과 출력값의 개수 및 범위, 필요한 논리 연산 등을 명확히 이해해야 합니다.

2. 진리표 작성: 분석한 요구사항을 기반으로 입력값과 출력값의 모든 가능한 조합에 대한 진리표를 작성합니다. 진리표는 입력값과 해당하는 출력값을 나열한 표 형태입니다.

3. 논리 함수 결정: 진리표를 분석하여 각 출력값에 대한 논리 함수를 결정합니다. 이 단계에서는 논리 게이트 (AND, OR, NOT 등)를 사용하여 논리 함수를 구성합니다.

4. 회로 구성: 논리 함수를 기반으로 회로를 구성합니다. 회로는 논리 게이트로 시작하여 다른 조합 논리 블록들을 사용하여 구성됩니다. 회로의 구성은 논리 함수와 연결된 논리 게이트의 배치로 표현됩니다.

5. 회로 검증: 구성한 회로가 요구사항을 올바르게 만족하는지 확인하기 위해 회로를 검증합니다. 진리표를 사용하여 입력값을 회로에 주입하고, 출력값이 기대한 결과와 일치하는지 확인합니다.

6. 최적화: 설계된 회로를 최적화하는 단계입니다. 회로의 크기, 지연 시간, 전력 소비 등을 고려하여 논리 게이트의 최적 구성을 탐색하고, 불필요한 게이트나 경로를 제거하여 회로를 단순화하고 성능을 개선합니다.

7. 시뮬레이션: 최적화된 회로의 동작을 시뮬레이션하여 실제 동작을 확인합니다. 시뮬레이션은 회로 시뮬레이션 도구를 사용하여 수행할 수 있습니다.

8. 물리적 구현: 최종적으로, 디자인한 회로를 실제 물리적 장치로 구현합니다. 이 단계에서는 FPGA (Field Programmable Gate Array) 등의 장치를 사용하여 프로그래밍 합니다.

위의 단계를 따라가며 컴비네이셜 논리 회로를 디자인하면, 입력값에 따라 즉시 출력값을 계산할 수 있는 회로를 만들 수 있습니다.