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논리회로 설계

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더뮤지컬 미니 에디션 1월호
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품목정보

품목정보
출간일 2016년 01월 06일
쪽수, 무게, 크기 504쪽 | 188*254mm
ISBN13 9788970508603
ISBN10 8970508600

책소개 책소개 보이기/감추기

이 책은 컴퓨터공학, 또는 전자공학에서 논리회로 설계와 관련된 과목의 교재로 사용될 수 있도록 내용을 구성하였고, 총 11장으로 이루어졌다. 1장은 수 체계를 포함하여 디지털 시스템에 대한 소개를 하고, 2장부터 6장은 조합회로에 관련된 내용을 다루고 7장부터 11장까지는 순차회로 부분을 설명하고 있다. 책을 구성하고 있는 내용 중에 3.2 절의 Quine-McCluskey 방법, 4.9절의 논리회로 구현 기술, VHDL에 관련된 6장과 11장은 다른 내용을 학습하는데 관련 없이 생략할 수가 있는 부분이므로 강의 속도에 맞추어 적절히 조절할 수 있을 것으로 생각된다.

목차 목차 보이기/감추기

CHAPTER 01 디지털 시스템 소개
1.1 디지털 시스템과 아날로그 시스템
1.2 디지털 신호의 표현
1.3 인코딩
1.4 수 체계
1.5 2진수 연산
1.6 음수 표현 방법
1.7 BCD 코드
1.8 Gray 코드
1.9 문자 코드
1.10 오류 검출 및 정정 코드
단원요약
연습문제

CHAPTER 02 부울 대수와 논리회로
2.1 기본 연산과 게이트
2.2 부울 대수의 정리
2.3 벤다이어그램 표현
2.4 부울식과 논리회로
2.5 부울식 표현 형태
단원요약
연습문제

CHAPTER 03 부울식 간략화
3.1 카노 맵
3.2 Quine-McCluskey 방법
단원요약
연습문제

CHAPTER 04 논리 게이트와 구현 기술
4.1 2단 회로와 다단 회로
4.2 NAND와 NOR 게이트
4.3 NAND/NOR 게이트를 사용한 다단 회로
4.4 XOR와 XNOR 게이트
4.5 전송 게이트
4.6 버퍼와 3상태 버퍼
4.7 게이트 지연과 해저드
4.8 팬인과 팬아웃 제한
4.9 논리회로 구현 기술
단원요약
연습문제

CHAPTER 05 조합회로 모듈과 설계
5.1 가산기/감산기
5.2 비교기
5.3 디코더
5.4 인코더
5.5 멀티플렉서
5.6 디멀티플렉서
5.7 배럴 시프터
단원요약
연습문제

CHAPTER 06 VHDL을 이용한 조합회로 설계
6.1 VHDL이란?
6.2 조합회로의 설계
단원요약
연습문제

CHAPTER 07 플립플롭과 레지스터
7.1 래치
7.2 클럭
7.3 플립플롭
7.4 레지스터
단원요약
연습문제
CHAPTER 08 순차회로 해석
8.1 상태도와 상태표
8.2 D 플립플롭의 순차회로 해석
8.3 JK 플립플롭의 순차회로 해석
8.4 T 플립플롭의 순차회로 해석
8.5 Mealy 모델 회로 해석
단원요약
연습문제

CHAPTER 09 순차회로 설계
9.1 순차회로 설계 절차
9.2 플립플롭 여기표
9.3 상태 축소
9.4 상태 할당
9.5 one-hot 인코딩
단원요약
연습문제

CHAPTER 10 카운터와 시프트 레지스터
10.1 비동기식 카운터
10.2 동기식 카운터
10.3 시프트 레지스터
10.4 시프트 레지스터 카운터
10.5 직렬가산기
단원요약
연습문제

CHAPTER 11 VHDL을 이용한 순차회로 설계
11.1 D 플립플롭
11.2 래치
11.3 카운터
11.4 분주기
단원요약
연습문제

부록
1. 부울 대수 정리 요약
2. 게이트 기호와 진리표
3. 플립플롭 기호, 특성표, 특성식과 여기표
4. 표준 칩
5. logisim 사용법
6. 논리회로 실습
7. ModelSim 설치 및 사용법

출판사 리뷰 출판사 리뷰 보이기/감추기

이 책의 특징

이 책은 컴퓨터공학 또는 전자공학에서 논리회로 설계와 관련된 과목의 교재로 사용할 수 있으며, 특징은 다음과 같다. 논리회로 설계와 관련된 핵심적인 내용들을 간결하게 정리하였고, 각 장에 이해를 돕기 위한 적절한 예제, 단원요약을 수록하였다.
부울 대수 정리, 설계 모듈들을 요약하여 부록에 수록하여 쉽게 찾아 볼 수 있도록 하였다.

논리회로 설계와 관련하여 실습을 진행할 수 있도록 부록에 12가지의 실습 내용을 포함하여서 따로 실습 내용들을 준비할 필요가 없게 하였다. 실습 진행을 위한 시뮬레이터 툴은 일반적으로 사용하는 타이밍도 기반이 아닌 입출력 컴포넌트 기반인 logisim을 사용하여 학생들로부터 흥미를 유발시키기 쉽게 하였다.

논리회로 설계에서 VHDL의 중요성을 인식시키고, VHDL 언어의 특징과 중요 기능을 짧은 시간에 습득할 수 있도록 VHDL 언어에 대한 내용과 VHDL을 이용한 회로 설계의 핵심적인 부분을 추가하였다.

이 책의 구성

이 책은 총 11장으로 이루어져 있다. 1장은 수 체계를 포함하여 디지털 시스템을 소개하고, 2~6장은 조합회로에 관련된 내용을 다루고 7~11장은 순차회로 부분을 설명하고 있다. 부록에는 부울 대수 정리, 게이트 기호와 진리표, 플리플롭 기호 및 특성식과 여기표, 표준 칩들의 핀 배치, 실습을 위한 logisim 사용법과 실습 내용, VHDL 코드의 검증을 위한 시뮬레이터 툴인 ModelSim에 대한 내용을 수록하였다.

이 책은 대부분의 논리회로 교재와 다르게 VHDL에 대한 내용이 포함되었다. 회로도에 기반한 논리회로를 이해하는 것도 중요하지만 점차 VHDL에 의한 시스템 설계가 많이 이루어지고 있기 때문에 논리회로 설계에서 VHDL의 중요성을 인식시키고, VHDL 언어의 특징과 중요 기능을 짧은 시간에 습득할 수 있도록 6장에 VHDL을 이용한 조합회로 설계와 11장에 VHDL을 이용한 순차회로 설계 부분을 추가하였다.

저자가 디지털 시스템을 가르쳐 오면서 강의와 관련된 실습을 진행할 때에 실습 도구 선택과 교재에 없는 실습 자료를 준비하는 어려움이 있었다. 실제 브레드보드를 사용하여 실습하는 것은 시간이 너무 많이 걸리고, 일부 타이밍 다이어그램 기반의 시뮬레이터는 회로의 정확한 동작을 검증하기에는 적합하지만 학생들로부터 흥미를 유발시키기가 어렵다.

하지만 JAVA 기반의 교육용으로 만들어진 logisim 시뮬레이터는 GUI 인터페이스가 잘 되어 있어 실습 진행에 시간적으로 효율적이고, 7segment, LED, 클럭, Hex 표시 장치, 스위치 입력 장치 등이 컴포넌트로 제공되어 브레드보드를 사용하여 실습하는 것과 같은 흥미를 유발시킬 수 있다. logisim 도구의 또 다른 장점은 MS Windows, Mac OS, Linux 등의 플랫폼에서 실행되는 무료 소프트웨어라서 학생들이 쉽게 사용할 수 있다는 것이다.

ModelSim 도구 또한 학생용 무료 버전을 인터넷에서 쉽게 다운로드 받을 수 있으며 VHDL로 설계한 논리회로의 모든 기능을 매우 쉬운 사용자 인터페이스를 통해서 상세한 검증이 가능한 장점이 있다. 부록 6에 추가된 12가지 실습은 기본 게이트 동작 및 logisim 사용법, 가산기/감산기, 비교기, 디코더, 우선순위 인코더, 멀티플렉서, 4비트 ALU, 래치와 플립플롭, 3상태 버스를 통한 레지스터 사이의 데이터 전송, 카운터, 자판기 제어, 디지털시계들로 이루어져 있다.
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