1. 기억장치 개요

기억장치 성능 : 기억 용량, 접근 시간, 사이클 시간(자기 코어 기억장치), 기억장치의 대역폭, 데이터 전송률, 가격

기억장치 계층 : CPU내의 레지스터 - 캐시 기억장치 - 주 기억장치(휘발성RAM) - 보조 기억장치(비휘발성ROM)

기억장치 엑세스 : 순차적 엑세스, 직접 엑세스, 임의 엑세스(RAM, ROM), 연관 엑세스(캐시기억장치)

컴퓨터 시스템의 구성과 기능 


1. 컴퓨터 구성요소


1. 컴퓨터 시스템의 구성

- 하드웨어

       하드와이어 프로그램 

- 소프트웨어

- 펌웨어(소프트웨어를 하드웨어화 시킨 것) 


2. 소프트웨어 

- 시스템 소프트웨어(OS)

- 응용 소프트웨어 


3, 시스템 소프트웨어


4. 운영체제의 기능

- 컴퓨터 내의 하드웨어/소프트웨어 자원 관리

   - 프로세스 관리

   - 주기억 장치 관리

   - 보조기억 장치의 사용 관리

   - 입출력 장치 관리

   - 파일 관리

- 사용자에게 인터페이스 제공

- 장지 고장을 탐색, 오류 처리, 보안 유지


5. 소프트웨어

- 유틸리티

- 장치 드라이버

- 컴퓨터 프로그래밍 언어 


6. 응용 소프트웨어


7. 펌웨어 (ROM에 들어있는 기본 프로그램) 


8. 하드웨어 

- 중앙처리장치

- 기억장치

- 입출력장치


9. 중앙처리를 구성하는 하드웨어 


10. 컴퓨터 내부 구조와 자료, 명령 신호 흐름 

 


2. 컴퓨터 기능


1. 기능 : 프로그램 실행과 제어, 데이터 입출력, 데이터 이동과 저장


2. 명령어 수행 과정 : 프로그램 처리과정, 명령어 수행과정, 두개의 사이클 


3. 레지스터 : CPU내의 임시 기억 장치, 컴퓨터 내부 구성에서의 저장 장치


4. CPU내의 레지스터 : PC, IR, MAR, MBR, I/0 AR, I/0 BR 


5. 정보의 표현과 컴퓨터 언어 : 저급 언어, 어셈블리 언어, 고급 언어  


6. 명령어 사이클 : 인출 사이클, 실행 사이클 


7. 인출 사이클과 실행 사이클


3. 버스와 상호 연결 


1. 개요 : 버스, 버스를 통해 전송되는 유형, 시스템 버스 


2. 시스템 버스 : 데이터 버스, 제어 버스


3. CPU와 기억장치간의 데이터 이동 : 양방향성, 단방향성 


4. 기억장치 엑세스간의 시간 흐름 : 기억장치 쓰기시간, 읽기시간 


5. 시스템 버스를 통한 구성장치의 연결 : 장치 드라이버 내의 상태 레지스터, 데이터 레지스터, 제어기 



























데이터 표현 


1. 산술 논리 연상장치


- 중앙처리장치의 구성 : 산술논리연산장치, 레지스터, 제어장치 

- ALU 내부 구성 요소 : 산술 연산장치, 논리 연산장치, 시프트 레지스터, 보수기, 상태 레지스터 


2. 진법과 진법 변환


- 10진수, 2진수, 16진수 


3. 데이터의 표현 


- 10진수의 표현 : 존 형식(한자리 1바이트), 팩 형식(두자리 1바이트) 

- 정수의 표현 (0, 1, 부호 및 소수점)

- 소수의 표현 (2곱해서 .00나올떄까지 올림수) 

- 음수의 표현

- 부동소수점 표현

- 문자 데이터 (BCD, ASCII, EBCDIC) 

- 한글코드의 종류 


4. 산술연산 


- 정수의 산술 : 음수화, 덧셈, 뺼셈, 곱셈, 나눗셈 

조합 및 순서 논리회로


1. 디지털 논리회로


1. 회로


- 아날로그 회로 : 자연계에서 일어나는 물리적인 양은 시간에 따라 연속적으로 변화함 (온도, 습도, 소리, 빛)


- 디지털 회로 : 확연히 구별되는 두 레벨의 신호값 만을 가짐(0, 1)


* 아날로그 신호를 샘플링을 통해 디지털 신호로 변환 할 수 있다. 


2. 디지털 논리 회로


: 디지털 신호(불연속적 신호)로 나타낸 정보를 처리하는 회로, 논리연산을 하는 회로


- 기본적인 논리회로 : NOT, AND, OR


- 디지털 회로 


* 조합 논리 회로 : 출력 값은 입력 값에 의해서만 결정 

      * 순차 논리 회로 : 출력 값은 회로의 상태(기억된 정보)입력 값에 의해 결정 ,  Flip Flop 


2. 조합 논리회로


1. 정의 : 출력 값은 입력 값에 의해서만 결정, 메모리를 갖지 않는 회로 


2. 설계 방법 : 진리표, 진리표로 카르노 도표, 간소화된 논리식, 논리식을 기본 게이트로 구성 

 

3. 가산기 : 두 개 이상의 입력을 이용하여 이들의 합을 출력하도록 하는 조합 논리 회로 



4. 반가산기 : 두 개의 입력과 출력 합과 올림수가 사용  


* 경량화, 최소화, 경제적 : 카르노맵의 부울 대수식 


- 계산법과 진리표 

- 올림수와 합에 대한 부울 대수식

- 반가산기의 논리회로


5. 전가산기 : 두 입력과 하나의 올림수를 사용하여 더셈 수행 


- 계산법과 진리표 

- 올림수와 합에 대한 부울 대수식

- 전가산기의 논리회로


6. 멀티플렉서 : 여러 개의 입력선 중 하나의 입력선 만을 출력에 전달해주는 조합 논리회로


7. 디멀티플렉서 : 멀티플렉서의 역기능을 수행, 선택선이 N개인 경우 2의n제곱 개의 출력선이 존재 


3. 순차 논리회로 


1. 정의 : 조합 논리 회로와 flipflop을 가지고 구성, 출력 값은 입력 값과 회로의 내부 상태에 의해 결정 

2, 플립플롭 


- RS플립플롭, D플립플롭, T플립플롭, JK플립플롭 


















디지털 논리 회로

(컴퓨터 나라에서 이해하는, 집을 짓는?) 

(컴퓨터 나라말을 디지털 논리로 표현하는)


1. 논리회로


1) 게이트


- 디지털 검퓨터 : 전기적 신호를 이용하여 자료를 정보로 가공할 수 있도록 제작된 기계

- 논리회로 : 특정 대상을 디지털 코드로 정의 하였다면 이를 처리하기 위해 전기적 신호를 제어하는 회로가 필요하며 이를 위해 제작된 회로가.

- 게이트 : '0', '1'의 이진 정보를 처리하는 논리회로(부울대수로 표현) 


2) 논리회로의 종류


- NOT 게이트 (반대) 


- AND 게이트 (곱하기, 모두 on일경우에만 on)

- OR 게이트 (더하기, 둘중하나 on일경우면 on) 

- XOR 게이트 (서로 다른 값일 경우만 on)


- *NAND 게이트 (and 의 반대, 모두 on일 경우에만 off)

- *NOR 게이트 (or의 낫, 모두 off일 경우에만 on) 

- Exclusize NOR 게이트 (서로 같은 값일 경우만 on) 


- 유니버셜 게이트 ( NAND, NOR 게이트로 모든 게이트 구성 가능)


2. 부울대수 (0과1 세상의 수학) 


1) 부울대수란 ( f = x + y'z )


- 2진변수와 논리동작을 취급하는 대수

- 게이트를 최소화 하면서 원하는 결과를 나타낼 수 있는 회로를 만들기 위해 사용

- 논리 회로의 형태와 구조를 기술하는데 필요한 수학적 이론

- 변수들의 지리표 관계와 논리도의 입출력 관계를 대수 형식으로 표시 

- 같은 기능을 갖은 더 간단한 회로 발견 


2) 부울대수의 기본 법칙 


- 교환법칙, 분배법칙

- 다중부정(A''=A). 

- 드 모르간 법칙(NOR와 NAND를 취급하는데 유용) 

    • 카르노 맵을 이용한 부울 함수의 간소화 

: 카르노 도표는 부울 대수식을 간소화 하기 위한 가장 체계적이고, 간단한 방법


- 2변수 카르노 도표 

- 3변수 카르노 도표

- 4변수 카르노 도표

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