1. 컴퓨터 구조의 개요
가볍게 살펴보면 될 것
컴퓨터 시스템의 전체적 구성
- EDPS (Electronic Data Processing System)
- 컴퓨터 시스템: 그 시스템에 부여된 목적을 달성하기 위하여 상호작용하는 구성요소들의 집합
1.1. 개요
- 입력 장치
- 중앙 처리 장치 CPU
- 기억 장치
- 출력 장치
- 시스템 버스 (각 구성요소가 유기적으로 소통하도록 연결하는 통로 역할)
- 장치 안에 있는 내부 버스와 구분됨
1.2. 컴퓨터 시스템의 발전 과정
1세대 진공관 -> 2세대 트랜지스터 -> 3세대 집적회로 (IC) -> 4세대 LSI (Large Scale IC) -> 차세대 VLSI
어셈블리어|일괄처리 -> 고급언어|실시간처리 -> 시분할처리 -> 인공지능|전문가시스템 -> 병렬처리|자연언어처리
1.3. 컴퓨터 시스템의 전체적 구성
1.4. 컴퓨터 시스템의 분류
- 처리 성능과 규모에 따른 분류
- 마이크로 컴퓨터 PC
- 미니 컴퓨터
- 메인 프레임 컴퓨터
- 고속의 입출력과 대용량의 저장 장치
- 대규모 데이터 베이스 저장 및 관리용
- 슈퍼 컴퓨터
- 병렬 처리 구조
- 복잡한 연산을 초고속으로 처리
- 구조에 따른 분류
- 파이프 라인 슈퍼 컴퓨터: 파이프라이닝 구조를 이용한 고속의 벡터 계산
- 대규모 병렬 처리 컴퓨터
컴퓨터 시스템의 분류
2. 디지털 논리회로
기초 지식, 저번 학기에 수업을 들었지만 하나도 생각나지 않기에 정리가 필요하다.
디지털 논리 회로의 개요
- 컴퓨터를 구성하는 기본 회로
- 2진 디지털 논리를 논리 게이트로 구현한 것
- 집적 회로(IC: Integrated Circuits)로 구성
저장요소의 유무에 따라 분류
중요하기 때문에 추후에 또 다룰 것
- 조합 논리 회로: 저장요소가 없음 (연산회로-가산기, 디코더, 멀티플렉서 등)
- 순서 논리 회로: 저장요소가 있음, F/F (레지스터, 카운터 등)
논리 게이트
- 디지털 논리회로를 구현하는 데 기본적으로 사용되는 요소
- 디지털 2진 정보만 다루는 소자
- 2진 논리연산을 수행하는 데 사용 (참 1/거짓 0)
- AND, 논리곱: . (생략가능)- OR, 논리합: +
- NOT, 논리부정: -
- 기타 논리 게이트
- NAND- NOR
- XOR (OR에 대한 배타, 서로 다를 때에만 참)
- XNOR
불대수 (Boolean algebra)
- 0 또는 1의 값을 갖는 논리변수와 논리연산을 다루는 대수
불함수의 표현
- 논리 변수의 상호관계를 나타내기 위해 불변수, 불연산기호, 괄호 및 등호 등으로 나타내는 대수적 표현
- 최소항 / 최대항, 둘 중의 하나로 표현된다.
- 최소항과 최대항의 구분은 아래와 같다.
최소항은 AND로만 연결되어 있고 최대항은 OR로만 연결되어 있다. 최소항으로 표현된 결과는 1이 되고 최대항으로 표현된 결과는 0이 된다.
-
'논리회로도'로 표현될 수 있다.
-
진리표 (truth table): 부울함수의 동작을 표로 나타낸다. 논리 변수에 할당한 0과 1의 조합의 리스트
-
진리표에 의해서 불함수가 유도된다.
-
부울 함수에 대한 진리표는 하나이지만 동일 진리표를 만족하는 부울 함수는 여러 개가 될 수 있다. 따라서 동일 진리표에 대한 논리회로도는 여러 개가 될 수 있다.
-
동작은 똑같지만 논리게이트의 숫자는 달라질 수 있기에 부울 함수의 단순화(간소화)가 필수 (비용과 전력 소모를 줄임)
- 대수적인 방법: 진리표를 기반으로 정규형 부울함수를 구함 -> 불대수의 기본 공식을 이용하여 변수를 소거하고 가장 간단한 형태 함수를 구함
- 카르노도표(Karnaugh map) 이용 -> 인접되어 있으면 변수가 소거된다.
- 11, 10의 순서가 바뀌어 있는 이유는 10, 11 의 순서면 소거되지 않는 경우가 생기기 때문이다. (자세한 것은 저번 학기 논리회로 수업 교재 참고할 것)
- 퀸-맥클러스키 방법 : 테이블 이용, 입력 변수가 많고 복잡할 때 사용하지만 여기에서는 다루지 않음
