[디지털논리회로#1]디지털 논리회로와 데이터표현

1. 컴퓨터와 디지털 논리회로

1. 디지털 시스템

시스템
검은 상자형	구성요소 집합
입력 + 출력 => 검은상자 시스템의 입력과 출력에만 관심, 시스템을 고려	검은 상자 내부에 관해 규정 시스템에 부여된 목적을 달성하기 위해 상호작용하는 구성요소들의 집합
아날로그와 디지털 (=> 시스템 : 입력과 출력의 데이터)
아날로그	디지털
데이터를 연속적인 값으로 표현	연속적인 값을 근사하여 이산적인 값으로 표현

 

디지털 시스템

장점

1. 편리성 : 데이터가 숫자로 입출력

2. 융통성 : 실행순서의 조정 가능

3. 단순성 : 시스템 설계가 단순

4. 안정성 : 0과 1로 유지되므로 높은 안정성

5. 견고성 : 잡음 등에 강함

6. 정확성 : 논리적인 처리로 정확한 결과 도출

 

설계

1. 회로 설계 : 능동 소자와 수동소자를 연결

2. 논리 설계 : 논리회로를 만들기 위해 논리소자들을 연결

3. 시스템 설계 : 논리회로들을 연결하여 프로세서, 입출력 제어장치 등을 설계

4. 실제적 설계 : 시스템 설계 단계와 부품들을 PCB나 와이어 랩 기판에 배치

 

디지털 논리회로

- 논리설계 단계, 2진 디지털 논리를 논리 게이트로 구현

저장요소의 유무에 따라 : 조합논리회로(유), 순서논리회로(무)

2. 컴퓨터 구성

전자식 데이터 처리 시스템 : 컴퓨터를 시스템 측면에서 분석 (구성요소, 기능, 입출력은 무엇인지)

 

컴퓨터 하드웨어 구성

 

3. 집적회로

디지털회로는 집적회로(IC)로 구성

 

IC : 칩, 디지털 게이트의 기능을 수행하는전자소자를 포함한 작은 실리콘 반도체 크리스털

칩 내부에 있는 여러 가지 게이트들은 회로의 목적에 부합되도록 상호 연결

 

집적도 : 단위 실리콘 칩에 집적할 수 있는 게이트 수

소규모 : 몇 개의 독립된 게이트 내장

중규모 : 10~100여개, 디코더/레지스터

대규모 : 수백~수천, 프로세서/기억장치 칩

초대규모 : 수천 개 이상, 마이크로컴퓨터 칩

 

양논리와 음논리

- 게이트의 입력과 출력에 대한 2진 신호는 두 값 중 한 값

- 두 논리값(0, 1)에 대한 두 신호값(H, L)을 할당하는 방법

- 양 : H(1), L(0) / 음 : H(0), L(1)

문제	풀이
	1. 디지털 방식 2. 디지털 데이터 3. 아날로그 4. 디지털 데이터
	1. 컴퓨터 소프트웨어 + 하드웨어 2. 5대 구성요소 => 입력/출력/연산/제어/기억 3. 데이터 통신을 수행하는 경우 모델은 입출력 장치 4. CPU : 기억/해석/연산/제어 모두 진행

2. 데이터 표현

1. 수치 데이터

진법

- 수를 숫자로 나타내는 방법

- 숫자의 위치에 따라 가중치(기수(2 이상의 양의 정수)의 거듭제곱) 부여

진법
보수

 

2. 디지털 코드

10진 코드 : 10진수를 나타내는 2진 코드

 

영숫자 코드

- ASCII 코드 : 하나의 영숫자 코드가 7비트로 구성, 1비트의 패리티 비트를 포함하여 전송

-EBCDIC 코드 : 하나의 영숫자 코드가 8비트로 구성, 1비트의 패리티 비트를 포함하여 전송 (비효율적)

-유니코드 : 전 세계 문자체계 표현, 인코딩 방식(UTF-8, UTF-16, UTF-32)

 

문제	풀이
	정답 : 3 2진수를 8진수로 변환하려면 세자리씩 나누어야 한다 1011.01101 => 맨 앞은 계산해서 구했고, 소수점 뒷자리는 011/010으로 나타낼 수 있다 011 => 3 / 010 => 2로 정답은 3번이다
	1-보수 변환은 0을 1로, 1을 0으로 바꾸기 때문에 1번이 정답
	가 - B 나 - 다음 1을 더한 다음 올림수를 무시한 나머지는 2-보수를 의미
	가 - B 나 - 다른 곳에 ~를 더한 다음에 숫자가 있는 것이 3과 4번인데 A에 더해주기 위해 1-보수 선택 다 - A 라 - 1의 보수이기 때문에 1을 더해줘야함