플래시 메모리

전원이 끊겨도 저장된 정보가 지워지지 않는 비휘발성 기억장치
소비전력이 작고, 전원이 꺼지더라도 저장된 정보가 사라지지 않은 채 유지되는 특성을 지님
반도체 칩 내부의 전자회로 형태에 따라 NAND(데이터저장)형과 NOR(코드저장)형으로 구분

SRAM

전원을 공급하는 한 저장된 데이터가 보존되는 램
여러 개의 트랜지스터가 하나의 셀을 구성하기 때문에 데이터를 이동시키는 통로가 많아 동적 램보다 데이터 처리속도가 빠르나, 데이터를 저장하는 셀의 크기가 커 동일 면적에 대한 집적도가 낮고 회로 구조가 복잡하여 그래픽카드 등 주로 소용량의 메모리로 사용됨

PWM(Pulse Width Modulation)

펄스 변조 방식의 하나로, 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조하는 방식
신호파의 진폭이 클 때는 펄스의 폭이 넓어지고, 진폭이 작을 때는 펄스의 폭이 좁아짐

마이크로프로세서

• 마이크로(Micro)와 프로세서(Processor)가 결합된 용어
• CPU 또는 MPU라고 불림
• 사용자 명령어들에 의해 동작하도록 만든 것
• IC 집적 기술, 컴퓨터 구조 기술, 시스템 프로그래밍 기술을 함께 묶어 단일 칩으로 집적화한 반도체 소자로 구성된 컴퓨터 프로세서

마이크로컨트롤러

• 마이크로와 컨트롤러가 결합된 용어
• 매우 작은 제어기 라는 의미
• 마이크로프로세서의 연산 처리 기능에 제어 기능 추가
• 내부 구조 최적화 : 프로그램을 실행하면서 장치를 효과적으로 제어
• 장점
  • 제품의 소형화 및 경량화
  • 저렴한 가격
  • 신뢰성 향상
  • 융통성
• 단점
  • 낮은 처리 능력
  • 범용성 부족

마이크로 프로세서의 구조 및 구성 요소

• 실행 장치 (EU)
  • ALU(연산장치) : Register
  • CU(제어장치)
• 어드레싱 장치(AU)
• 버스 인터페이스(Prefetch Queue)
• 명령어 장치(IU)

실행 장치(Execution Unit)

• 마이크로프로세서의 명령어를 수행
• 구성
  • 연산 장치, 제어장치, 레지스터
  • ALU : 연산을 수행한 후 중간 결과를 레지스터에 보관
  • CU : 명령어 해석기에서 해석된 제어 신호들을 출력하여 명령어들 실행

명령어 장치(Instruction Unit)

• 메모리에서 가져온 명령어를저장
• 저장된 명령어는 명령어 해석기에서 명령어를 해석하여 제어 장치로 전달됨

어드레싱 장치(Addressing Unit)

• CPU 또는 MPU가 메모리나 입출력 장치에서 데이터를 읽거나 쓸 때, 메모리나 입출력 장치의 주소를 생성

버스 인터페이스 장치(Bus Interface Unit)

• 데이터 버스를 통해 외부장치들과 상호 연결
  • 주소가 지정되고 메모리로부터 데이터를 읽어오거나 기록할 때
• 마이크로프로세서 외부장치들과 상호 연결
  • 어드레스, 데이터, 컨트롤 버스를 통해

마이크로프로세서의 동장

1. 어드에스 장치에서 명령어나 데이터가 저장되어 있는 메모리 번지 계산 -> 어드레스 버스로 주소 전송
2. 버스 인터페이스 장치에서는 지정된 메모리 주소의 내용(명령어/데이터)을 데이터 버스를 통하여 읽어들이거나 혹은 써넣음
3. 만약 => 읽어 들인 데이터가 명령어 -> Prefetch Queue에 저장 / 읽어 들인 데이터가 실행자 -> 실행 장치 내부의 레지스터로 데이터 저장
4. 명령어 장치는 Prefetch Queue에서 명령어를 읽어서 해석(decoding) -> 해석된 명령어를 실행 장치로 전송
5. 실행장치(EU)의 제어장치는 해석된 명령어에 따라서 ALU 및 레지스터들을 제어

마이크로프로세스의 분류

설게 방식에 따른 분류

• RISC : 단순한 명령어 셋트를 지원하는 프로세서
  • 명령어 : 단순한 고정길이, 적은 명령어 수
  • ~256개의 내부 레지스터
  • 전력 소모가 적고 속도가 빠르며 가격이 저렴
  • 호환성 부족(범용성 떨어짐)
• CISC : 복잡한 명령어를 지원하는 프로세서
  • 명령어 : 복잡한 가변길이, 많은 명령어 수
  • 전력 소모가 크고 속도가 느리며 가격이 비쌈
  • 호환성 좋음(범용성 높음)
  • 사용 예 : PC용 CPU에 사용

용도에 따른 분류

• MPU
  • 연산/제어 장치 및 각종 레지스터들을 1개의 IC 소자에 집적(PC, 스마트폰 등에 사용)
  • 대용량 데이터의 효율적인 처리가 주 목적
• MCU
  • One-Chip 프로세서에 사용
    • CPU, 메모리, 입출력 제어 인터페이스 회로까지 내장한 것
  • MPU의 기능을 일부 축소하고 제어 기능 추가
• DSP
  • 디지털 신호를 하드웨어적으로 처리할 수 있음
  • MPU의 기능을 일부 축소하고 고속 연산 기능 추가
  • FFT등 고속 신호 처리, 영상처리에 사용

마이크로프로세서 관련 전자 부품

• 기본 부품
  • PCB 기판
  • 저항
  • 콘덴서
  • 다이오드
  • 트랜지스터
• 마이크로프로세서 주변 부품
  • CPU
  • 크리스탈
  • 메모리
  • 디지털 IC
• 입력용 부품
  • 스위치
  • 센서
• 출력용 부품
  • 부저
  • LED(발광 다이오드)
  • 7-Segment(숫자)
  • Dot Matrix LED(문자)
  • 문자 LED