컴퓨터 시스템의 개요

컴퓨터

전자식 데이터 처리 시스템

 

컴퓨터 시스템

시스템 : 그 시스템에 부여된 목적을 달성하기 위하여 상호작용하는 구성요소들의 집합

 

컴퓨터를 이해하기 위해서는

> 시스템 측면에서 컴퓨터는 무엇으로 구성되어 있는가
> 구성요소는 각각 무슨 기능을 갖는가
> 입려과 출력은 무엇인가

컴퓨터 시스템의 구성요소

출처 : 티스토리

[운영체제] 01. 컴퓨터 시스템의 소개

 

세대별 발전과정(하드웨어/소프트웨어 발전)

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디지털 논리회로

컴퓨터를 구성하는 기본 회로

2진 디지털 논리를 논리 게이트로 구현한 것

집적회로(IC: Integrated Circuits)로 구성

 

저장 유무에 따른 분류

- 조합논리회로 : 저장 요소가 없음(예: 가산기, 디코더 등)

- 순서논리회로 : 저장요소가 있음(예: 레지스터, 카운터 등)

논리 게이트

디지털 논리회로를 구현하는 데 기본적으로 사용되는 요소

디지털 2진 정보만 다루는 소자

2진 논리연산을 수행하는 데 사용

 

※ 기본적인 논리연산

- AND 연산 : 점(·)으로 표시, 생략 가능

- OR 연산 : 덧셈 기호(+)로 표시

- NOT 연산 : 변수 위에 줄(-)을 그어 표시

 

기본 논리 게이트

- 기본적인 논리연산(AND, OR, NOT 연산)을 수행하는 논리 게이트

- AND 게이트, OR 게이트, NOT 게이트

기타 논리 게이트

- NAND 게이트, NOR 게이트, XOR 게이트, XNOR 게이트

불대수(Boolean algebra)

0 또는 1의 값을 갖는 논리변수와 논리연산을 다루 는 대수

(1) 불함수의 표현

- 논리변수의 상호관계를 나타내기 위해 불변수, 불연산기호, 괄호 및 등호 등으로 나타내는 대수적 표현

 

불함수와 논리도

불함수와 진리표

※ 불함수와 진리표와의 관계

- 부울함수에 대한 진리표는 하나이다.

- 그러나 동일 진리표를 만족하는 부울함수는 여러 개가 될 수 있다.

- 따라서 동일 진리표에 대한 논리회로도는 여러 개가 될 수 있다.

※ 불함수의 간소화 필요성

※ 불함수의 간소화 방법 대수적인 방법

• : 불대수의 기본공식을 이용하여 가장 간단한 형태의 함수를 구함 도표를 이용한 방법
• : 카르노도표(Karnaugh map)를 이용 테이블을 이용한 방법
• : 퀸-맥클러스키(Quine-Mcluskey) 방법

불함수의 간소화 (최소항 -1 / 최대항 -0)

불함수를 최소항으로 나타낼 경우 각각의 최소항들은 논리합(OR)결합으로 표현되고, 최대항으로 나타낼 경우 각각의 최대항들은 논리곱(AND)결합으로 표현

(예) 세 입력변수에 대한 최소항과 최대항

예 : 다음의 진리표를 부울함수로 표현

 

 

 

카르노도표를 이용한 간소화

불함수의 간소화 이점

- 카르노 도표를 이용하여 불함수를 간소화하는 방법은 불함수를 시각적인 방법으로 간소화하기 때문에 대수적인 방법으로 간소화하는 방법보다 효과적이다.
- 가장 간소화된 불함수는 논리회로의 게이트 수와 게이트의 입력 수를 최소화할 수 있기 때문에 디지털 논리회로를 설계할 때 매우 유용한 방법으로 사용된다.