[컴퓨터 구조] 컴퓨터 구조, 논리 연산

컴퓨터 구조

 

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1. 컴퓨터 시스템

하드웨어

• CPU, 메모리, Storage, NetWork(4대 하드웨어)

소프트 웨어

• 운영체제, 응용프로그램

현재의 컴퓨터구조는 폰노이만 구조이다.

 

폰노이만 구조는 메모리에 프로그램과 데이터가 저장이되고 하나씩 꺼내어 CPU:arthimetic logic Unit로 연산한다. 

CPU, 메모리, 프로그램으로 구성되어있다.

 

 

2. 컴퓨터 주요 구성요소

CPU

• 연산
  • 산술연산
  • 논리 연산
• 제어
  • IO device, Memory , ALU 동작 제어

Memory

• 코드와 데이터를 저장하는 장치
• 내부 기억장치
  • CPU안에 레지스터(임시적인 메모리 공간), 캐쉬(메모리 안에 별도의 공간)
  • DRAM 등 메모리
  • 휘발성 메모리
• 외부 기억장치
  • SSD, HDD 
  • 비휘발성 메모리

IO Device

• 입력 장치 : 마우스, 키보드
• 출력 장치 : 모니터, 프린터

Bus 

• CPU, Memory, IODevice를 연결해주는 장치
• 데이터를 송수신해주는 장치

 

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논리 연산

 

 

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비트로 문자와 숫자 표현

전기를 끄고 = 0, 전기를 킨다 = 1 로 컴퓨터는 동작한다.
0001 = 밥 먹기, 00110 = 잠에들기로 해서 규칙을 정하여 코드로 표현을 하는것이다.
0과 1로 문자 표현 → 점자
0과 1로 숫자 표현 → 2진법
bit(0 or 1) : 컴퓨터에서 데이터를 표현하는 최소 단위

 

1. 논리 연산 ( 조건문 )

연산은 논리연산(조건문), 산술연산(덧셈, 뺄셈)이 있다.

 

AND 연산자

• 하나라도 거짓이라면 거짓
• 모두 참이어야 참
• switch를 만든다
  • 자기장을 넣어주어 연결이 되게 만든다

 

OR 연산자

• 하나라도 참이라면 참

 

Not Gate

• 비트의 값을 반전시키는 게이트이다.
• 입력이 1이면 출력은 0이 되고, 입력이 0이면 출력은 1이다.

NAND , NOR Gate

• NAND 게이트는 AND 게이트의 출력을 반전시킨 결과를 내는 게이트이다.
• 두 비트가 모두 1일 때만 출력이 0이 되고, 그 외의 경우에는 출력이 1이 됩니다.
• NAND 게이트는 모든 논리 게이트를 구현할 수 있는 기능을 가지고 있습니다.

NOR Gate

• OR 게이트의 출력을 반전시킨 결과를 내는 게이트이다.
• 두 비트 중 하나라도 1이면 출력이 0이 되고, 입력이 모두 0인 경우에만 출력이 1이다.
• NOR 게이트도 모든 논리 게이트를 구현할 수 있는 기능을 가지고 있다.

 

부울 대수식

 

NAND 게이트 위에 작대기가 NOT을 뜻함