NOR 게이트

3. 하드웨어 설명 및 핀 배치

NOR 게이트는 트랜지스터-트랜지스터 논리(TTL) 및 CMOS 집적 회로(IC)로 구현된다. NOR는 범용 로직 IC에서 NAND 다음으로 기본적인 제품으로, 74 시리즈의 경우 TTL 7402 외에도 74HC02 등 CMOS 버전 등 많은 변형이 있다.

74 시리즈와 4000 시리즈(CMOS)에서 다양한 NOR 게이트 IC를 사용할 수 있다.

• 74 시리즈 (TTL)
• 7402: 2입력 NOR 게이트 × 4
• 7427: 3입력 NOR 게이트 × 3
• 7425: 4입력 NOR 게이트 × 2
• 74260: 5입력 NOR 게이트 × 2
• 744078: 8입력 NOR 게이트 × 1
• 4000 시리즈 (CMOS)
• 4001: 2입력 NOR 게이트 × 4
• 4025: 3입력 NOR 게이트 × 3
• 4002: 4입력 NOR 게이트 × 2
• 4078: 8입력 NOR 게이트 × 1

3. 1. TTL 및 CMOS IC

핀 배열은 다음과 같다.

{| class="wikitable"

|-

|

|-

|

핀 번호	기능
1	입력 A1
2	입력 B1
3	출력 Q1
4	출력 Q2
5	입력 B2
6	입력 A2
7	Vss
8	입력 A3
9	입력 B3
10	출력 Q3
11	출력 Q4
12	입력 B4
13	입력 A4
14	Vdd

|}

이 장치들은 페어차일드 반도체, 필립스, 텍사스 인스트루먼트와 같은 대부분의 반도체 제조업체에서 구할 수 있다. 일반적으로 스루홀 DIP 및 SOIC 형식으로 제공된다. 데이터시트는 대부분의 데이터시트 데이터베이스에서 쉽게 찾을 수 있다.

CMOS 및 TTL 논리 계열에서 최대 8개의 입력을 갖춘 NOR 게이트를 사용할 수 있다.^[1]

CMOS	TTL

74 시리즈의 경우 TTL 7402 외에도 74HC02 등 CMOS 버전 등 많은 변형이 있다.

오래된 RTL 및 ECL 계열에서는 NOR 게이트가 효율적이고 널리 사용되었다.^[2]

3. 2. 핀 배치

표준 4000 시리즈 CMOS IC인 4001은 4개의 독립적인 2입력 NOR 게이트를 포함한다. 4001 IC의 핀 배치는 다음과 같다.

핀 번호	기능
1	입력 A1
2	입력 B1
3	출력 Q1
4	출력 Q2
5	입력 B2
6	입력 A2
7	Vss
8	입력 A3
9	입력 B3
10	출력 Q3
11	출력 Q4
12	입력 B4
13	입력 A4
14	Vdd

4. 구현

NOR 게이트는 NMOS 논리 회로, PMOS 논리 회로, CMOS 등 다양한 기술을 사용하여 구현할 수 있다.

NMOS 논리 회로	PMOS 논리 회로	CMOS

NMOS 논리 회로는 입력 중 하나라도 높으면 해당 N 채널 MOSFET이 켜져 출력이 낮아지고, 그렇지 않으면 풀업 저항을 통해 출력이 높아진다. CMOS 회로는 풀업 저항 대신 P 채널 MOSFET을 사용하며, 입력에 다이오드와 저항을 추가하여 정전기 방전으로부터 소자를 보호한다. CMOS 회로에서는 NAND 게이트가 NOR 게이트보다 효율성이 더 높은데, 이는 n-MOSFET의 전하 이동성이 p-MOSFET보다 빠르기 때문이다.

4. 1. NMOS 논리 회로

4. 2. CMOS 논리 회로

5. 기능적 완전성

NOR 게이트는 NAND 게이트와 함께 기능적 완전성을 가진다. 즉, NOR 게이트만으로 다른 모든 논리 함수 (AND, OR, NOT 등)를 구현할 수 있다.^[2]

NAND와 NOR 게이트는 유니버설 게이트(universal gate)로 간주되는데, 이는 다른 모든 게이트를 만드는데 사용될 수 있다는 것을 의미한다.^[4] 따라서, 특정 NOR 게이트를 사용할 수 없는 경우에는 NAND 게이트로 부터 NOR 게이트를 만들 수 있다.

5. 1. NOR 게이트를 이용한 다른 게이트 구현

6. 응용

NOR 게이트는 NAND 게이트와 마찬가지로 기능적 완전성을 갖는다. 즉, NOR 게이트만으로 다른 모든 논리 함수(AND, OR 등)를 구현할 수 있다.^[2] 예를 들어, 최초의 아폴로 유도 컴퓨터는 NOR 게이트만으로 구성된 4,100개의 집적 회로(IC)를 사용했다.^[3]

만약 특정 NOR 게이트를 사용할 수 없는 경우, NAND 게이트 역시 기능적으로 완전하므로, NAND 게이트를 사용하여 NAND 논리로 NOR 게이트를 만들 수 있다.^[2]

참조

_[1] 웹사이트 Digital circuits, sizing, output impedance, rise and fall time. https://inst.eecs.be[...]
_[2] 서적 Logic and Computer Design Fundamentals, Third Edition. Prentice Hall
_[3] 서적 First-Hand:Hacking Apollo's Guidance Computer https://ethw.org/Fir[...] Engineering and Technology History Wiki
_[4] 문서 Logic and Computer Design Fundamentals, Third Edition. Prentice Hall