ALU 8

[컴퓨터][26] 산술논리장치, 제어장치, RAM 총정리 및 CPU 구현 (ALU : Arithmetic Logic Unit, CU : Contol Unit, RAM : Random Access Memory, Central Processing Unit)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다. ※ 해당 게시글은 J. 클라크 스코트, 『그래서 컴퓨터는 어떻게 동작하나요?』, 지유록, 인사이트(2019) 책을 참고하였습니다 ※ 2024-11-28, 8bit 전가산기 회로에서 최상위 비트 부분 회로 오류(합, 자리올림 위치 변경)를 수정하여 이미지 재업로드※ 2024-11-28, ALU 회로에서 자리 올림 출력(CO) 부분 회로 오류(OR 게이트 누락)를 수정하여 ALU 이미지 재업로드 이전 글들을 통해서컴퓨터의 기본적이고 필수 구성요소인산술논리장치 (ALU : Arithmetic Logic Unit)제어장치 (CU : Contol Unit)임의 접근 메모리 (Random Access Memory)등을 logisim 프로그램과,..

[컴퓨터][22] 제어장치 - 1 (디코더 그리고 산술/논리 장치(ALU : Arithmetic and Logical Unit ))

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.※ 해당 게시글은 J. 클라크 스코트, 『그래서 컴퓨터는 어떻게 동작하나요?』, 지유록, 인사이트(2019) 책을 참고하였습니다. 컴퓨터는 처음에 계산을 자동화하기 위해 산술/논리 연산 회로로 설계되었지만나눗셈 연산과 같이 중간 결괏값을 저장하고 다시 사용하는 등의 복잡한 연산을 하지 못한다는 한계가 있었다.그래서 신호 및 데이터를 저장하고 재사용할 수 있는 래치와 레지스터 등과 같은메모리 회로가 도입되었다. 이는 초기의 컴퓨터 발전에서 중요한 첫 번째 전환점이었다. 이에 따라, 산술/논리연산회로와 메모리회로와 결합해서 나눗셈 연산과 같은 복잡한 연산을 자동으로 수행할 수 있게 되었지만, 연산 자체만 자동일 뿐 사용자가 연산 결과를 직..

[컴퓨터][18] 초기의 컴퓨터 : 산술/논리 연산 회로 총정리 (산술/논리 연산 회로 1~5)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다. 이전 글들을 다시 정리해 보면(1) 컴퓨터는 어떻게 동작하는지 원리 파악논리 게이트를 통해 컴퓨터가 동작한다는 것은 알게 되었지만,구체적으로 컴퓨터가 동작하려면 게이트나 회로 단위에서 무엇을 구현해야 하고, 그것을 어떻게 구현하는지에 대해서는 정확히 알지 못했다. [컴퓨터][3] 스위치회로와 0과 1, 그리고 부울 대수(Boolean Algebra) - 2이전 글을 통해서 스위치 회로는 전류를 흐르지 못하게 하거나, 다시 흐르게 하거나, 2가지 상태를 표현할 수 있고이를 숫자기호 0과 1, 또는 문자기호 off/on으로 표기할 수 있다는 것을 알게 되core-basic.tistory.com(2) 컴퓨터 설계 목적과 발전 과정 파악 그..

[컴퓨터][17] 산술/논리 연산 회로 - 5 (나눗셈 회로와 비교 연산 그리고 메모리)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자설계되었다는 것을 알게 되었다.이에 따라, 산술/논리 연산 회로를 구성하는데 어떤 회로가 필요한지파악하고자, 기본적인 산술 연산 회로에 대해 알아보았다.그래서, 덧셈, 뺄셈, 곱셈 회로까지 구현해 보았고,그 결과 산술 논리 연산 회로에는,AND, OR, XOR, NOT 게이트 그리고, 가산기와 시프트 연산 회로가필요하다는 것을 알게 되었다. [컴퓨터][16] 산술/논리 연산 회로 - 4 (곱셈 회로와 시프트(Shift) 연산)※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 ..

[컴퓨터][16] 산술/논리 연산 회로 - 4 (곱셈 회로와 시프트(Shift) 연산)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자 설계되었다는 것을 알게 되었다.이에 따라, 산술/논리 연산 회로를 구성하는데 어떤 회로가 필요한지 파악하고자 기본적인 산술 연산 회로에 대해 알아보았다.그래서, 기본적인 산술 연산 중 덧셈과 뺄셈 회로를 구현해 보았고,그 결과, 산술/논리 연산 회로에는 논리 게이트와 가산기 정도가  필요하다는 것을 알게 되었다. [컴퓨터][15] 산술/논리 연산 회로 - 3 (뺄셈 회로와 2의 보수)※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자 설계되었음에 따라, 기본적인c..

[컴퓨터][15] 산술/논리 연산 회로 - 3 (뺄셈 회로와 2의 보수)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자 설계되었음에 따라, 기본적인 산술 연산 중 덧셈 회로를 구현하고자 했다.그래서 반가산기와 전가산기라는 덧셈 회로를 구현해 보았다. [컴퓨터][14] 산술/논리 연산 회로 - 2 (덧셈 회로 : 전가산기, 8bit 전가산기)※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자 설계되었고,이에 따라 산술/논core-basic.tistory.com그러면 덧셈 회로에 이어서 산술 연산 회로 중 뺄셈 연산 회로에 대해 알아보겠다.(뺄셈 회로와 2의 보수)결론부터 말하면 이진..

[컴퓨터][14] 산술/논리 연산 회로 - 2 (덧셈 회로 : 전가산기, 8bit 전가산기)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자 설계되었고,이에 따라 산술/논리 연산 회로를 구현했다는 것을 알게 되었다.이때 전자 회로는 본질적으로 전류가 흐르는가, 흐르지 않는가에 대해참과 거짓으로 답할 수 있는 논리적 시스템이므로,부울 대수를 통해서 전자 회로를 설계하고 구현할 수 있었다. 하지만 산술 연산은 숫자를 대상으로 하는 연산이기에,부울 대수의 참과 거짓으로는 산술 연산 과정을 파악할 수 없었다. 따라서 두 가지 상태만으로 모든 숫자를 표현할 수 있는 이진법을전자 회로와 부울 대수에 대응시켜 산술 과정을 논리적으로 파악할 수 있었다.이에 따라한 자리 덧셈 연산이 가능하나, 자리올림은 처리하지..

[컴퓨터][13] 산술/논리 연산 회로 - 1 (이진법과 비트 그리고 덧셈 회로 : 반가산기)

※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글을 통해서 컴퓨터 설계 목적과 그 목적에 알맞은 폰 노이만 컴퓨터 구조를 살펴보았다.컴퓨터는 초기에 산술/논리 연산 등 수학적 계산을 자동화하고자 설계되었다.이후 계산한 결과들을 재사용하고자, 저장과 읽기 기능이 있는 메모리 회로를 구현하게 되고더 나아가 여러 가지 작업을 자동으로 수행하기 위해 제어장치 회로를 구현하게 되었다.그리고 다른 컴퓨터와 데이터를 주고받는 통신 기능까지 구현하게 되었다. [컴퓨터][12] 게이트로 컴퓨터를 구현한다는 것은 어떤 의미인가 (폰 노이만 구조)※ 해당 게시글은 주제를 탐구하면서 주관적인 생각을 정리 한 글입니다.이전 글들을 통해서컴퓨터가 다양한 전류의 흐름을 제어하는 회로로 구성되어 있으며각..