아두이노를 활용한 디지털 논리 회로의 구현: 가산기를 중심으로

Implementation of Digital Logic Circuits Using Arduino: Focusing on the Adder

디지털 논리 회로는 반도체 산업과 컴퓨터 기술을 비약적으로 발전시키는데 핵심적인 역할을 한 학문 분야이다. 이에 컴퓨터 관련 학과에서는 디지털 논리 회로를 필수 이수 과목으로 지정하고 있으며, 교육적 효과성으로 인해 비전공자를 대상으로도 관련 교육이 이루어지고 있어 이와 관련된 다양한 연구가 수행되었다. 그러나 기존 연구들은 주로 컴퓨터 시뮬레이션의 방법으로 회로를 간접 체험하는 방법으로, 현재 컴퓨터에서 작동이 불가능하거나 해당 프로그램을 구할 수 없는 문제점이 있었다. 이에 이 연구에서는 최근 피지컬 컴퓨팅에 널리 사용되는 아두이노를 이용하여 디지털 논리 회로 중 하나인 가산기를 구현하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 반가산기, 전가산기, 2진 병렬 가산기 등의 가산기에 대한 문헌 고찰을 실시하였고, 이를 기반으로 아두이노를 이용한 가산기를 구현하여 이에 대한 회로도, 소스 코드, 실제 작동 사진 등을 제시하였다. 이 연구에서 제시된 내용은 아두이노를 활용한 프로그래밍 교육에 활용되거나 가산기의 내용을 가르치는 교수자에게 유용한 교육 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Digital logic circuits have played a key role in the rapid development of the semiconductor industry and computer technology. Accordingly, computer science and engineering departments designate digital logic circuits as a compulsory subject. Due to its educational relevance today, even non-majors are exposed to this subject. Various studies related to this have been performed; however, they have been limited to the use of computer simulations to study circuits, and these simulation programs have become obsolete or unavailable. This study presents a method for implementing an adder—one of the digital logic circuits—using Arduino. A literature review of adders, including half-adder, full-adder, and binary parallel adder, was conducted. Based on the review, this study implemented an adder using Arduino and presents the circuit diagram, source code, and representation of the associated operation. The results of this study can be used for the instruction of programming using Arduino and for the adder contents of digital logic circuits.