컴퓨터 구조/논리 회로

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컴퓨터 구조

정익사
2017-02-09
조회수 1256

컴퓨터 구조

 지은이 : 신동석 윤석규 장경수

 ISBN : 978-89-353-0439-4

 금액 : 26,000원


● 발행날짜 : 2014년 8월 29일

● 페이지 : 648페이지

● 판매처 : 온라인 서점

● 강의자료 제공


   책 소개
 책 소개
정보화 사회로의 진입과 함께 컴퓨터는 정보화 사회의 필수적인 도구라고 해도 과언이 아닐 것이다. 초기의 컴퓨터는 전문가들만의 전유물이었으나, 이제는 컴퓨터 구조는 몰라도 사용법(운영 체제나 프로그래밍 언어)만 배우면 누구나 쉽게 컴퓨터를 조작할 수 있게 되었다. 그러나 반도체 기술의 발달과 더불어 저가의 마이크로프로세서가 등장하면서 우리 생활의 전반적인 영역까지 이의 이용이 일반화되어 가고 있어 컴퓨터 구조의 원리를 이해하는 것이 무엇보다도 더욱 중요하게 되었다. 컴퓨터 구조는 하드웨어와 소프트웨어 사이의 교량적인 역할을 하는 전산 과학에서 가장 기초적인 학문 분야로 컴퓨터의 이론을 체계적으로 습득하기 위한 필수 과목이다. 특히 컴퓨터 설계 및 조직, 하드웨어와 소프트웨어 응용 설계 등을 전공하려는 사람들에게는 매우 중요한 학문 영역이다.
컴퓨터 구조 분야는 매우 광범위하고 다양한 성능을 지닌 컴퓨터 시스템이 수시로 발표되고 있어, 이들 모두를 설명하는 것은 불가능하다. 그러나 컴퓨터 시스템의 근본적인 개념과 원리는 변하지 않고 적용되기 때문에 기초 원리를 이해하는 것이 모든 컴퓨터의 구조적 접근을 위한 지름길이다. 그러므로 본 교재에서는 디지털 게이트에서 고성능 병렬 컴퓨터 구조에 이르기까지 디지털 계통의 모든 부문을 체계적이고 조직적으로 서술하였다.
본서의 주요 목적은 디지털 컴퓨터 구조의 기본 개념을 이해하고 다양한 응용 영역에 적용할 수 있도록 하기 위함이다. 제1장에서부터 제3장까지는 컴퓨터 구조학의 기초가 되는 내용으로, 디지털 논리 회로와 자료 구조를 이수한 경우에는 복습 형식으로 진행하거나 생략하여도 무리가 없을 것 같다. 제4장부터 제9장까지는 본 교재에서 심층적인 학습을 요하는 부분으로 본 교재 외에 다양한 부교재를 참고하여 학습하면 이해의 폭과 깊이를 더하는데 큰 도움이 될 것이다. 제10장은 병렬 처리에 대한 개념과 현재 널리 사용되고 있는 병렬 컴퓨터 구조에 대하여 기술하였으며, 제11장은 데이터 통신 시스템의 구성 요소와 데이터 전송 방법, 그리고 통신망과 통신 프로토콜 등에 대하여 간략하게 기술하였다.
 저자소개
 목차
머리말 3

서론 13
1.1 컴퓨터의 발달14
1.2 컴퓨터의 분류17
1.2.1 자료 표현에 따른 분류17
1.2.2 사용 목적에 따른 분류18
1.2.3 처리 성능과 규모에 따른 분류19
1.2.4 처리 방법에 따른 분류21
1.3 컴퓨터 시스템의 구성23
1.3.1 하드웨어(Hardware)24
1.3.2 소프트웨어(Software)25
1.4 컴퓨터에 의한 문제 풀이27
1.4.1 정보의 표현27
1.4.2 컴퓨터 하드웨어의 기능30
1.4.3 프로그래밍32
1.5 프로그래밍 언어34
연습문제 37

디지털 논리회로 49
2.1 논리 게이드(Gate)51
2.1.1 게이트의 종류51
2.2.2 유니버설 게이트(Universal gate)55
2.2.3 Wired-logic56
2.2 부울 대수(Boolean Algebra)58
2.2.1 부울 대수의 기본 연산58
2.2.2 부울 대수의 기본 법칙60
2.2.3 드모르강 정리65
2.2.4 부울 함수67
2.2.5 부울 함수의 표준형(standard form)69
2.2.6 부울 함수의 간소화72
2.3 조합 논리 회로80
2.3.1 조합 논리 회로의 해석 및 설계81
2.3.2 가산기(Adder)83
2.3.3 감산기(Subtractor)87
2.3.4 디코더(Decoder)와 인코더(Encoder)89
2.3.5 멀티플렉서(Multiplexer)93
2.3.6 디멀티플렉서(Demultiplexer)95
2.3.7 코드 변환 회로97
2.3.8 ROM을 이용한 조합 논리 회로 설계104
2.4 순차 논리 회로106
2.4.1 플립플롭107
2.4.2 플립플롭의 트리거링(triggering)115
2.4.3 순차 논리 회로의 해석117
2.4.4 순차 논리 회로의 설계119
2.4.5 카운터의 설계123
2.4.6 레지스터126
2.5 집적 회로129
연습문제136

데이터의 표현 151
3.1 진법과 진법 변환153
3.1.1 진법153
3.1.2 진법 변환155
3.2 연산과 보수161
3.2.1 연산161
3.2.2 보수163
3.3 데이터의 표현168
3.3.1 수치 데이터 형식168
3.3.2 문자 데이터 형식174
3.4 데이터 구조의 표현183
연습문제194

연산 211
4.1 수치 연산213
4.1.1 산술 시프트(Arithmetic Shift)213
4.1.2 고정 소수점 수의 연산217
4.1.3 부동 소수점 수의 연산231
4.2 비수치 연산234
4.2.1 논리 연산234
4.2.2 논리 시프트와 로테이트236
연습문제238

기억장치 251
5.1 개요253
5.1.1 기억장치의 계층 구조253
5.1.2 접근 방법255
5.1.3 기억 방식과 물리적 특성257
5.2 주기억장치259
5.2.1 기억 소자259
5.2.2 RAM261
5.2.3 ROM264
5.3 보조기억장치269
5.3.1 자기 디스크269
5.3.2 자기 테이프272
5.4 기억장치의 특징274
5.5 주기억장치의 주소 지정277
5.6 고성능 기억장치285
5.6.1 인터리빙 기억장치(Interleaving Memory)285
5.6.2 연상 기억장치(Associative Memory)287
5.6.3 캐시 기억 체제289
5.6.4 가상 기억장치(Virtual Memory)296
연습문제304

중앙처리장치 325
6.1 컴퓨터 레지스터327
6.1.1 레지스터 종류327
6.1.2 레지스터 전송329
6.1.3 공통 버스 구조333
6.2 산술 논리 연산장치(ALU)340
6.2.1 산술 연산 회로340
6.2.2 논리 연산 회로344
6.2.3 시프트 연산 회로345
6.2.4 산술 논리 시프트 장치347
6.3 컴퓨터 명령어349
6.3.1 명령어 형식350
6.3.2 명령어 형식에 의한 컴퓨터 구조356
6.3.3 주소 지정 방식367
6.4 CISC와 RISC374
연습문제377

제어 장치 391
7.1 제어 장치의 개념393
7.1.1 제어 장치의 구성393
7.1.2 연산과 마이크로 연산395
7.1.3 마이크로 사이클398
7.2 메이저 상태와 타이밍 상태400
7.2.1 메이저 상태401
7.2.2 타이밍 상태403
7.2.3 타이밍과 제어404
7.3 명령어 사이클407
7.3.1 명령어 인출 사이클408
7.3.2 명령어 간접 사이클410
7.3.3 명령어 인터럽트 사이클410
7.3.4 명령어 실행 사이클411
7.3.5 제어 신호와 제어점415
7.4 제어 장치의 구현 방법420
7.4.1 하드와이어 구현420
7.4.2 마이크로프로그램 구현421
7.5 마이크로프로그램의 예429
연습문제437

인터럽트 451
8.1 인터럽트의 발생 원인과 종류453
8.1.1 인터럽트의 발생 원인과 필요성453
8.1.2 인터럽트의 종류455
8.2 인터럽트 체제와 동작 원리457
8.2.1 인터럽트 요청 신호 회선 체제457
8.2.2 인터럽트 처리 및 서비스 루틴458
8.2.3 인터럽트 사이클466
8.3 우선 순위 인터럽트 체제467
8.3.1 단일 회선 인터럽트 체제에서의 우선 순위467
8.3.2 다중 회선 인터럽트 체제에서의 우선 순위469
연습문제473

입ㆍ출력장치 487
9.1 개요489
9.2 주기억 장치와 입출력 장치492
9.3 주기억장치 버스와 입출력 버스497
9.4 입출력 장치 인터페이스504
9.5 입출력 주소 공간507
9.6 데이터 전송 방식509
9.7 입ㆍ출력 방법515
9.7.1 중앙처리장치에 의한 입출력515
9.7.2 DMA에 의한 입출력 518
9.7.3 채널에 의한 입출력522
9.7.4 입출력 전용 컴퓨터에 의한 입출력526
연습문제528

병렬 처리 컴퓨터 541
10.1 병렬 컴퓨터 구조의 분류543
10.1.1 플린(Flynn)의 분류543
10.1.2 팽(Feng)의 분류546
10.2 병렬 프로세서(Parallel Processor)548
10.2.1 파이프라인 프로세서(Pipeline Processor)548
10.2.2 배열 프로세서(Array Processor)554
10.2.3 다중 프로세서(Multiple Processor)555
10.2.4 VLSI 프로세서560
10.2.5 데이터 흐름 컴퓨터(Data Flow machine)565
10.3 결합 허용(Fault Tolerance)567
10.3.1 VLSI 프로세서 어레이에서의 결함 허용567
10.3.2 프로세서 어레이 재구성 기법570
연습문제583

데이터 통신 589
11.1 데이터 통신의 정의591
11.1.1 정보와 데이터591
11.1.2 데이터 통신이란?592
11.2 데이터 통신 시스템의 구성 용소594
11.2.1 단말 장치595
11.2.2 신호 변환 장치596
11.2.3 전송 회선597
11.2.4 통신 제어 장치598
11.3 데이터 통신 방식600
11.3.1 단방향 통신 방식600
11.3.2 양방향 통신 방식601
11.4 전송 형태 및 속도603
11.4.1 직렬 전송 방식603
11.4.2 병렬 전송 방식604
11.4.3 전송 속도605
11.5 데이터의 전송 방식606
11.5.1 비동기식 전송606
11.5.2 동기식 전송607
11.6 근거리 통신망(LAN)610
11.6.1 근거리 통신망의 개요610
11.6.2 네트워크 형태에 따른 LAN의 종류611
11.7 부가가치 통신망(VAN)614
11.7.1 VAN의 개요614
11.7.2 VAN의 구성614
11.7.3 VAN의 기능615
11.8 통신 프로토콜618
11.8.1 통신 프로토콜의 개요618
11.8.2 OSI 참조 모델619
연습문제621

연습문제 정답633

찾아보기639
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