순서 논리회로 (Sequential Logic Circuit) 순서 논리회로(Sequential Logic Circuit)는 입력과 내부 상태에 따라 출력값이 결정된다. 순서 논리회로는 입력과 출력, 내부 상태의 시간열(Time Sequence)로 표현된다. 신호의 타이밍에 따라 동기 순서 논리회로와 비동기 순서 논리회로로 구분된다.`동기 순서 논리회로`: 회로의 상태가 정해진 순간의 입력값에 따라서만 변하는 회로`비동기 순서 논리회로`: 회로의 상태가 어느 순간에나 입력이 변화하는 순서에 따라 변하는 회로 동기 순서 논리회로는 "클록 펄스(Clock Pulse)"라고 하는 특정 신호를 사용하는데, 이는 불연속적인 이산 순간에만 저장 요소의 내용을 변화시키는 신호를 말한다. 클록 펄스는 저장 요소가 펄스..

조합 논리회로 (Combination Logic Circuit)  조합 논리회로(Combination Logic Circuit)는 입력 신호의 조합에 의해서만 출력이 결정되는 회로로서, 상태나 시간에 의존하지 않는다. 조합 논리회로는 논리 게이트를 사용하여 구현되며, 입력 조합의 다양한 결과를 효율적으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 조합 논리회로의 기본적인 설계과정은 다음과 같다.주어진 문제로부터 입력변수와 출력변수의 개수를 결정한다.입력변수와 출력변수를 기호로 표시하여 블록도를 그린다.각각의 출력을 입력변수의 함수(정규형)으로 나타내고 간소화한다.논리회로도를 그린다.실제 조합 논리회로를 설계할 때는 "게이트 수의 최소화", "입력단자 최소화", "신호 전파시간", "게이트 간의 상호 연결 수 최소화"..

최소항과 최대항 논리 회로를 최적화할 때,  "최소항(Minterm)"과 "최대항(Maxterm)" 개념은 매우 중요하다. 이 두 개념을 통해 "카르노 맵(Karnaugh Map, K-Map)"을 사용하여 불 대수식을 단순화하고 회로의 복잡도를 줄일 수 있다.최소항(Minterm) "최소항"은 "모든 입력 변수를 포함하는 AND 항"을 의미한다. 즉, 부울 대수에서 모든 입력 변수를 고려한 후, 그 값에 대해 AND 연산을 수행하는 항을 말하는 것이다. 이는 1개의 조합을 나타내며, 모든 변수의 가능한 값을 포함하고 있기 때문에 최소항은 정확히 하나의 진리값(1 또는 0)을 반환한다. 최소항에 대한 구체적인 정의는 다음과 같다.최소항은 모든 입력 변수를 포함하며, 각 변수는 직접 또는 부정(negatio..

부울 대수 법칙 논리 회로를 구성하기 위해서 진리표를 보고 "직감적으로" 구성하는 방식으로 논리 회로를 설계하는 것은 무리가 있다. 간단한 논리 회로일 때는 별 문제가 없겠지만, 복잡한 회로가 된다면 최적화 문제 등에 부딪히게 되기 때문이다. 이때 사용되는 "부울 대수"는 하나의 명제가 참 또는 거짓임을 판단하는 데 사용되는 수학적 방법이다. Commutative(교환 법칙)1) $x + y = y + x$2) $x * y = y * x$Associative (결합 법칙)1) $(x + y) + z = z + (y + z)$2) $(x * y) * z = z * (y * z)$Distributive (분배 법칙)1) $x + (y * z) = (x + y) * (x + z)$2)$x * (y + z) =..

논리 회로 기초 컴퓨터 내부에서 수행되는 "기계어"는 2진수 형태이다. 그러나 프로그래머가 기계어를 직접 다루는 것은 어렵고 힘들기에 "고급 프로그래밍 언어(High-Level)"를 사용한다.  즉, 고급 프로그래밍 언어는 사람에게 적합한 언어이고 기계어는 컴퓨터에게 적합한 언어이다.  기계어 레벨 밑에는 논리 회로 레벨이 있고, 논리 회로 레벨 아래에 전자 소자 레벨과 소재 레벨이 있다. 전자 소자 레벨과 소재 레벨은 물리학과 전자 공학에서 다루는 컴퓨터 소자 제작에 해당한다. 전자 소자들을 통해 0과 1을 이용하여 연산을 수행하는 방법은 다음과 같다.  기본적으로, 전기 신호의 전압을 이용해 전압이 5V이면 1, 전압이 0V이면 0으로 표현하면, 전기 신호로 0과 1이 표현 가능하다. 컴퓨터에서 전기..

컴퓨터가 실수를 표현하는 방법은 "고정 소수점 표현","부동 소수점 표현" 이렇게 2가지가 있다. 고정 소수점 표현(Fixed-Point Representation) 고정 소수점 표현은 말 그대로 소수점의 위치를 고정시켜 표현한다는 의미이다. 예를 들어 16비트를 사용하는 경우, 앞의 8비트는 정수 부분과 부호 부분을 표현하고, 나머지 8비트는 소수 부분을 표현한다. 즉, 소수점의 위치를 고정시켜서 정수를 표현하는 부분과 소수를 표현하는 부분을 나눈다는 것이다. Ex) 5.3410=101.0101011125.3410=101.010101112이때, 정수부의 경우 뒷자리부터 채우며, 소수부의 경우 앞자리부터 채운다. 그리고 남는 부분은 모두 0으로 채운다.=> 00000101.01010111  고정 소수점 ..

정수는 "자연수(양의 정수)", "0", "음의 정수"로 구성된 수 집합이다. 컴퓨터에서도 정수의 의미 자체는 동일하지만 컴퓨터는 2진수를 활용하여 수를 표현하기에 정수 표현 방법은 약간 다르다.부호 없는 정수(Unsigned Integer) 부호 없는 정수는 말 그대로 부호를 생략한다는 의미로, 모든 숫자는 0 또는 양의 정수로 표현된다. 8비트로 부호 없는 정수를 표현하면 $0_{10}$ ~ $255_{10}(= 2^8 - 1)$ 표현이 가능하다. 즉, n비트를 사용한 부호 없는 정수 표현은 0부터 $(2^n -1)$ 까지이다.오버플로우(Overflow) 8비트로 표현하는 부호 없는 정수의 경우 $0$ ~ $255$까지 가능한데 이때, 255를 넘어가는 숫자가 들어온다면, 컴퓨터는 틀린 값을 출력한다..