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cs/컴퓨터 구조

디지털 논리 회로

by 귀월 2023. 7. 4.

디지털 컴퓨터

 - 이진 시스템(0, 1)만 사용하여 계산을 수행하는 시스템.

 - 비트의 그룹을 사용하여 숫자, 문자 및 기타 정보를 표시하거나 처리한다.

 

컴퓨터의 하드웨어

 - CPU(중앙처리장치) : 산술 논리 처리와 데이터의 저장, 제어 기능을 수행.

 - 주변장치 : 메모리, 저장 장치, 입출력 장치. CPU를 보조하는 역할을 수행하는 unit

 

컴퓨터의 소프트웨어

 - 운영체제(OS) : 시스템을 움직이는 중추 역할.

 - 시스템 프로그램 : 유틸리티, DB, Editor 등 기본적으로 OS에 포함되거나 연결되어 시스템 운영을 보조.

 - 응용 프로그램 : word, 게임 등

 

논리 게이트

 - 이진 정보의 표시 : 0과 1의 전압 신호로 표현. 5V는 1, 0V는 0을 표현할 때 사용.

 - 논리게이트 : 진리표로 동작을 정의.

   -> AND, OR, NOT

   -> BUFFER(0은 0, 1은 1로 출력)

   -> NAND(NOT + AND) : AND 게이트의 반대로 출력.

   -> NOR(NOT + OR) : OR 게이트의 반대로 출력.

   -> XOR : 같은 입력이 들어오면 0, 다르면 1

   -> XNOR : 같은 입력이 들어오면 1, 다르면 0

 

부울 대수

 - 이진 변수와 논리 동작을 취급하는 대수.

 - 기본 대수 동작 : AND, OR, NOT

 - 부울 대수의 예 : F = X+Y'Z

 - 사용 이유?

   -> 변수 사이의 진리표 관계를 대수적으로 표시.

   -> 논리도의 입출력 관계를 대수적으로 표시.

   -> 결과적으로 같은 기능을 가지는 더 간단한 회로를 발견할 수 있음. (비용 절감)

 

 - 기본 관계

   -> 항등원(x+x'=1), 역원(x*x=0), 교환법칙(x+(y+z) = (x+y)+z), 결합법칙(x(y+z) = xy+xz)

   -> 드모르간의 법칙((x+y)' = x'y')  =>  OR의 NOT은 AND와 같다.

 - 간단한 형식 변환 예시

   -> F = ABC + ABC' + A'C

           = AB(C+C') + A'C ( 이 때 C+C'는 항등원 )

           = AB + A'C ( 회로 비용 절감 가능 )

 

 

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