🖥 Computer Science/논리회로

이번 글에서는 필요한 회로의 기능에 대한 설명 문장을 통한 조합논리회로의 설계를 다뤄보겠습니다. 첫 단계에서는 보통 회로에 기능에 대한 설명을 진리표 혹은 대수 표현식으로 변환하게 됩니다. 부울함수에 대한 진리표가 주어지면, 표준 논리곱의 합(최소항 전개)과 표준 논리합의 곱(최대항 전개)의 두 가지 함수의 표준 대수식을 얻을 수 있습니다. 이들을 간략화하여 AND와 OR 게이트로 이루어진 회로를 구성할 수 있게 됩니다. 🧐 문제 서술부의 부울식 변환 논리설계 문제는 종종 한 문장 혹은 여러 문장을 사용하여 서술되기도 합니다. 논리회로 설계의 첫 단계는 이들 문장을 부울식으로 변환하는 것입니다. 이렇게 하기 위해서는 각 문장을 구로 나누고 각 구를 부울변수와 연관시켜야 합니다. 어떤 한 구가 "참(tru..

디지털 시스템의 논리 설계를 학습하기 위해 필요한 기본 수학은 부울 대수이다. 우리가 사용할 모든 스위칭 장치들은 기본적으로 2상태 장치이며 따라서 우리는 모든 변수가 두 값 중 하나만을 가지는 부울 대수의 특별한 경우를 강조할 것이다. 이렇게 두 값을 갖는 부울 대수는 종종 스위칭 대수라고 불린다. 부울 대수에서 사용되는 0과 1은 수치적인 값을 가지지 않는다. 대신 논리회로에서 두 개의 다른 상태를 표현하고, 스위칭 변수의 두 값을 나타낸다. 논리 게이트 회로에서, 0을 일반적으로 낮은 전압대를 표현하고, 1은 높은 전압대를 표현한다. 스위칭 회로에서 0은 일반적으로 열린 회로(normally open, NO)를 의미하고, 1은 닫힌 회로(normally close, NC)를 의미한다. 🧐 기본 연산..

앞선 글에서 알아본 바와 같이, 대부분의 스위칭소자들은 2상태 소자이며, 따라서 스위칭소자들의 출력은 2개의 다른 값만을 고려하기 때문에 디지털시스템에서는 내부적으로 2진수를 사용하는 것이 자연스럽다. 따라서 우리는 스위칭회로를 설계하기 전, 기본적으로 2진수와 수의 체계에 대해 알아볼 것이다. 🧐 수 체계와 변환 10진(기저[base]가 10)수를 표형할 때, 위치표기법(positional notation)을 사용한다. 즉 각 자릿수는 위치에 따라 적절한 10의 거듭제곱으로 곱해진다. 예를 들어 다음과 같다. $$953.78 = 9 * 10^{2} + 5 * 10^{1} + 3 * 10^{0} + 7 * 10^{-1} + 8 * 10^{-2}$$ (953.78은 10진수이다) 마찬가지로 2진(기저[ba..

🧐 디지털시스템 디지털시스템은 계산 및 데이터 처리, 제어 시스템, 통신 등 광범위한 영역에 사용된다. 아날로그시스템에 비해 더 높은 정확도와 신뢰도를 가질 수 있기 때문에, 과거 아날로그 시스템으로 수행되던 많은 작업들이 현재는 디지털 형태로 실행되고 있다. 아날로그 시스템에서는 물리적 양이나 신호가 특정된 범위 안에 걸쳐서 연속적(continuous)으로 변화하지만, 디지털 시스템에서는 물리적 양이나 신호가 이산적(discrete) 값으로만 가정된다. 이는 주어진 입력에 대해 정확한 출력을 얻을 수 있도록 설계될 수 있기에, 아날로그 시스템보다는 디지털 시스템을 사용하는 것이다. 🧐 디지털시스템의 설계 디지털 시스템의 설계는 크게 3 부분으로 나눌 수 있다. 🌱 시스템 설계(System Design)..