• 학습 목표
  • 디지털 시스템이 무엇인지 설명할 수 있다.
  • 기계는 왜 2진수를 사용하는지 이해한다.
• 구성
  • 디지털 시스템과 아날로그 시스템
  • 기계에 의한 숫자 표현
  • 2진 시스템

 

디지털 시스템이란?

• Digital System
  • Digit + al     #Digit (숫자의 자리수) + al (명사 → 형용사)
  • # '숫자에 의한' , '숫자의' 로 해석
  • 불연속 값(Discrete Value)을 취급(처리, 계산)하는 시스템
    # 숫자를 계산하는 시스템
  • 컴퓨터는 디지털 시스템의 일종
     
• 실세계(Real-World)는 아날로그(Analog) : 무게, 압력, 온도 등
  • 연속적인 값(Continuous Value)
     
• 디지털과 아날로그의 신호 변환

• ADC (Analog-to-Digital Converter) : A/D 변환기
• DAC (Digital-to-Analog Converter) : D/A 변환기

 

 

 

아날로그 값을 변환해서 사용하는 이유.

 

 

숫자 표현

• 사람은 10진수 사용
  • 10가지 상태를 손가락으로 표현할 수 있음.
  • 아라비아 숫자 (인도에서 발명)
• 기계는 2진수가  편리 : 안정된 상태가 2개
  • 스위치 : 열림(on) / 닫힘(off)
  • OCR 카드 : 표시가 없음 / 표시가 있음 (까만색으로 표시)
  • 펀치 카드 : 구멍을 뚫지 않음 / 구멍을 뚫음
  • 전기 신호 : 전류가 흐르지 않음 / 흐름
  • 자기(자석) : N극 / S극

 

2진 시스템 (Binary System)

• 2진수로 표현된 데이터를 처리하는 시스템
   
• 비트 (bit) = binary + digit
  • 2진수 한 자리 : 0 또는 1
  • 2진수 n자리 : 0 ~ 2n-1까지 표현 가능하다.
     
• 바이트 (Byte)
  • 문자 : 8bit 코드로 사용했음
  • 1byte = 8bit 데이터 # 1바이트 : 0 ~ 2n-1까지 표현 가능 # 0 ~ 255

 

MSB / LSB

• MSB / LSB
  • MSB  (Most Significant Bit) : 가장 왼쪽에 있는 비트
  • LSB (Least Significant Bit)  : 가장 오른쪽에 있는 비트
  • 10진수의 경우 : Bit → Digit 이라는 표현 사용, MSD / LSD
     

예제 2-1

• (12345678)10 : MSD = 1, LSD = 8
• (00001111)2 : MSB = 0, LSB = 1

 

문제

[문제 1] 컴퓨터가 2진수를 사용하는 이유는?

1. 비트 수를 늘리기 편리하다.

2. 안정적인 상태가 두 개인 소자가 많다.

3. 실세계에 2진수로 표현되는 신호가 많다.
4. ADC가 2진수를 산출한다.
   • 4)도 맞는 말이지만, 그 이유가 2번 때문이기에 2번이 정답
      

[문제 2] 8자리로 표현되는 10진수와 2진수에 대하여 MSD/LSD와 MSB/LSB에 해당하는 숫자를 적어라.

1. 8자리의 10진수 : 87654321
   MSD : 8 / LSD : 1
2. 8자리의 2진수 : 00111011
   MSB : 0 / LSB : 1

 

요약

• 디지털 시스템
  • 숫자를 처리하는 시스템
  • A/D 변환 : 아날로그 신호를 숫자로 변환
     
• 2진 시스템
  • 2진수 데이터를 처리하는 시스템
  • 비트/바이트