컴퓨터시스템구조(M.M.Mano 3rd) - YouTube
Part 1
1. 디지털 컴퓨터
1) 정의 : 이진 시스템을 사용하여 계산을 수행하는 디지털 시스템, 비트의 그룹을 사용하여 숫자, 문자 및 기타 정보를 표시하거나 처리
2) 컴퓨터 하드웨어 :
- CPU : 중앙처리장치, 컴퓨터 그 자체로 정의, 산술 논리 처리와 데이터의 저장, 제어 기능 수행
- 주변장치 : 메모리(RAM/ROM), 저장 장치, 입출력 장치
3) 컴퓨터 소프트웨어 :
- 운영체제 : OS (Operation System)
- 시스템프로그램 : 유틸리티, 데이터 베이스, Editor 등으로 OS에 포함되거나 연결되어 시스템 운영을 보조
- 응용프로그램
2. 논리게이트
1) 이진 정보의 표시 : 0과 1의 전압 표시, 0V - 5V 시스템, 0.5V - 3V 시스템
2) 논리게이트 : 기본 게이트, 진리표로 동작 정의
3. 부울 대수
1) 이진 변수와 논리 동작을 취급하는 대수
2) 기본 대수 동작 : AND, OR, NOT
3) 부울 대수의 예 : F = x + yz
4) 부울 대수의 사용 이유 : 변수 사이의 진리표 관계를 대수적으로 표시, 논리도의 입출력 관계를 대수 형식으로 표시, 같은 기능을 가진 더 간단한 회로 발견
5) 부울 대수의 기본 관계 : 항등원, 역원, 교환법칙, 결합법칙, 드모르강의법칙
6) 부울 대수의 간략화와 등가 회로
7) 부울 대수의 보수
Part 2
4. 맵의 간소화
1) 맵 방식의 부울 수식 간소화
(부울 함수를 visual diagram을 통하여 간소화, Minterm, Maxterm을 이용한 간소화, karnaugh map, Veitch diagram)
2) 논리합의 논리곱 (1항의 간소화, 0항의 간소화)
3) 무정의 조건 (사용하지 않는 항을 활용하여 간소화)
Part 3
5. 조합 회로
1) 정의 :
- 입력과 출력을 가진 논리 게이트의 집합
- 출력의 값은 입력의 0, 1의 조합에 의하여 결정되는 함수의 결과로 표시
- n개의 입력 조합이 있을 경우 가능한 입력 조합 : 2^n가지
2) 조합 회로의 설계 절차 :
- 해결할 문제의 제시
- 입력과 출력의 변수에 문자 기호 부여
- 입력 - 출력 관계를 정의하는 진리표 도출
- 각 출력에 대한 간소화된 부울 함수 도출
- 부울 함수에 대한 논리도 작성
- 논리도를 바탕으로 회로 구현
3) 반가산기 : 2개의 비트값을 산술적으로 가산
4) 전가산기 : 캐리값을 포함하여 3비트 가산
Part 4
6. 플립플롭
1) 정의 :
- 1비트의 디지털 정보를 저장하는 이진 셀 (디지털 메모리)
- 동치식 순차회로의 기본적인 요소로 사용, 조합회로와 함께 순차회로를 구성
- 입력의 상태가 변화를 일으키기 전까지는 이전의 출력상태를 그대로 유지
2) 종류
- SR - 플립플롭
- D - 플립플롭
- JK - 플립플롭
- T - 플립플롭
3) 모서리-변이형 플립플롭
- 입력값의 변화 모서리에서만 동작
(1) Upward triggered FF : 입력값이 상향일 경우에만 동작
(2) Downward triggered FF : 입력값이 하향일 경우에만 동작
- 올바른 동작을 위해서는 최소의 신호 유지 시간 필요
(1) Setup time : 출력변화를 위하여 입력이 유지되어야 하는 최소 시간
(2) Hold time : 출력 유지를 위하여 입력이 바뀌지 않아야 하는 최소 시간
Part 5
7. 순차회로
1) 정의 :
- 플립플롭과 게이트를 서로 연결한 회로
- 클럭펄스에 의하여 동기화된 입력 순차에 의하여 제어
- 출력은 외부 입력과 플립플롭의 현 상태의 함수로 표시
2) 플립플롭의 입력식
- FF의 입력을 만들어내는 조합 회로 부분
- 부울 수식에 의하여 표현
- 상태표, 상태도
3) 순차회로의 설계 예
- 2비트 2진카운터의 설계
(1) 상태표, 상태도 작성
(2) 순차회로 여기표 작성
(3) 플립플롭의 선택과 입력식 도출
(4) 회로도 구현