처음 만나는 디지털 논리회로

2판

임석구 , 홍경호 지음

한빛아카데미 2024년 11월 08일 출간 국내도서 : 2024년 11월 08일 출간

작품소개

책소개

이 책은 디지털 하드웨어를 처음 배우는 공학계열 학생들을 위한 입문서로, 친절한 설명과 풍부한 그림으로 이론을 쉽게 설명한다. 먼저 기초에 해당하는 수의 체계, 디지털 코드, 기본 게이트, 불대수, 카르노 맵, 조합논리회로 이론을 배우고, 순서논리회로에 해당하는 플립플롭, 카운터, 레지스터와 메모리를 다룬다.

2판에서는 전반적으로 초판의 내용을 유지하면서 보다 쉽게 이해할 수 있도록 예제와 연습문제를 풍부하게 구성했다. 아울러 최근 15년 동안 출제된 각종 기사 및 산업기사 자격시험 문제들을 선별, 수록하여 자격시험의 출제 경향을 파악하면서 정리할 수 있도록 했다. 또한 11장의 플래시 메모리 내용을 최신 내용으로 업데이트했다.

* 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다. 단, 기출문제 정답과 풀이 과정은 [부록/예제소스]에서 내려받을 수 있습니다.

목차

CHAPTER 01 들어가기
SECTION 1.1 디지털과 아날로그
SECTION 1.2 디지털 정보의 표현
1 디지털 정보의 전압 레벨
2 디지털 정보의 표현 단위
3 전자소자를 이용한 논리 표현
SECTION 1.3 펄스 파형
1 펄스 파형
2 주기, 주파수 및 듀티 사이클
SECTION 1.4 디지털 집적회로
1 IC 패키지
2 집적회로의 분류
SECTION 1.5 ADC와 DAC
1 표본화
2 양자화
3 부호화
4 ADC와 DAC 과정의 예
연습문제
기출문제

CHAPTER 02 수의 체계
SECTION 2.1 진수
1 10진수
2 2진수
3 8진수와 16진수
SECTION 2.2 진법 변환
1 10진수-2진수 변환
2 10진수-8진수 변환
3 10진수-16진수 변환
4 2진수-8진수-16진수-10진수 상호 변환
SECTION 2.3 2진수 정수 연산과 보수
1 2진수 양의 정수 덧셈
2 2진수 음의 정수 표현과 보수
3 부호 확장
4 2의 보수로 표현된 음수를 10진수로 변환
5 2의 보수 연산
SECTION 2.4 2진 부동소수점수의 표현
연습문제
기출문제

CHAPTER 03 디지털 코드
SECTION 3.1 숫자 코드
1 BCD 코드와 3초과 코드
2 다양한 2진 코드들
3 그레이 코드
SECTION 3.2 에러 검출 코드
1 패리티 비트
2 병렬 패리티
3 해밍 코드
SECTION 3.3 문자 코드
1 ASCII 코드
2 표준 BCD 코드
3 EBCDIC 코드
4 유니코드
5 한글코드
연습문제
기출문제

CHAPTER 04 논리 게이트
SECTION 4.1 논리 레벨
SECTION 4.2 NOT 게이트와 버퍼
1 NOT 게이트
2 버퍼
SECTION 4.3 AND 게이트
SECTION 4.4 OR 게이트
SECTION 4.5 NAND 게이트
SECTION 4.6 NOR 게이트
SECTION 4.7 XOR 게이트
SECTION 4.8 XNOR 게이트
SECTION 4.9 게이트의 전기적 특성
1 전파 지연 시간
2 전력 소모
3 잡음 여유도
4 팬-인과 팬-아웃
5 싱크 전류와 소스 전류
6 풀-업 저항과 풀-다운 저항
7 IC 계열별 특징
연습문제
기출문제

CHAPTER 05 불 대수
SECTION 5.1 기본 논리식의 표현
SECTION 5.2 불 대수 법칙
SECTION 5.3 논리회로의 논리식 변환
SECTION 5.4 논리식의 논리회로 구성
SECTION 5.5 불 대수식의 표현 형태
1 곱의 합과 최소항
2 합의 곱과 최대항
3 최소항과 최대항의 관계
SECTION 5.6 불 대수 법칙을 이용한 논리식의 간소화
연습문제
기출문제

CHAPTER 06 논리식의 간소화
SECTION 6.1 2변수 카르노 맵
SECTION 6.2 3변수 카르노 맵
SECTION 6.3 4변수 카르노 맵
SECTION 6.4 선택적 카르노 맵
SECTION 6.5 논리식의 카르노 맵 작성
SECTION 6.6 5변수, 6변수 카르노 맵
SECTION 6.7 NAND와 NOR 게이트로의 변환
1 NAND 게이트만 이용한 회로
2 NOR 게이트만 이용한 회로
SECTION 6.8 XOR와 XNOR 게이트
연습문제
기출문제

CHAPTER 07 조합논리회로
SECTION 7.1 가산기
1 반가산기
2 전가산기
3 병렬 가감산기
4 BCD 가산기
SECTION 7.2 비교기
SECTION 7.3 디코더
1 1×2 디코더
2 2×4 디코더
3 3×8 디코더
4 4×16 디코더
5 BCD-7-세그먼트 디코더
SECTION 7.4 인코더
1 2×1 인코더
2 4×2 인코더
3 8×3 인코더
4 8×3 우선순위 인코더
5 인코더 IC
SECTION 7.5 멀티플렉서
1 2×1 멀티플렉서
2 4×1 멀티플렉서
3 8×1 멀티플렉서
4 멀티플렉서 IC
5 멀티플렉서를 이용한 조합회로 구현
SECTION 7.6 디멀티플렉서
SECTION 7.7 코드 변환기
1 2진 코드-그레이 코드 변환
2 그레이 코드-2진 코드 변환
3 BCD 코드-3초과 코드 변환
SECTION 7.8 패리티 발생기/검출기
연습문제
기출문제

CHAPTER 08 플립플롭
SECTION 8.1 기본적인 플립플롭
1 NOR 게이트로 구성된 SR 래치
2 NAND 게이트로 구성된 SR 래치
SECTION 8.2 SR 플립플롭
1 게이티드 SR 플립플롭
2 에지 트리거 SR 플립플롭
SECTION 8.3 D 플립플롭
1 게이티드 D 플립플롭
2 에지 트리거 D 플립플롭
SECTION 8.4 JK 플립플롭
1 게이티드 JK 플립플롭
2 에지 트리거 JK 플립플롭
3 주종형 JK 플립플롭
SECTION 8.5 T 플립플롭
1 게이티드 T 플립플롭
2 에지 트리거 T 플립플롭
SECTION 8.6 비동기 입력
SECTION 8.7 플립플롭의 동작 특성
1 전파 지연 시간
2 설정 시간 및 유지 시간
3 펄스 폭
4 최대 클록 주파수
5 전력 소모
6 기타 특성
7 플립플롭의 특성 비교
연습문제
기출문제

CHAPTER 09 동기 순서논리회로
SECTION 9.1 동기 순서논리회로 개요
SECTION 9.2 동기 순서논리회로의 해석 과정
1 변수 명칭 부여
2 불 대수식 유도
3 상태표 작성
4 상태도 작성
5 상태 방정식 유도
6 회로의 동작 설명
SECTION 9.3 플립플롭의 여기표
1 SR 플립플롭의 여기표
2 JK 플립플롭의 여기표
3 D 플립플롭의 여기표
4 T 플립플롭의 여기표
SECTION 9.4 동기 순서논리회로의 설계 과정
1 JK 플립플롭을 이용한 순서논리회로 설계
2 D 플립플롭을 이용한 순서논리회로 설계
SECTION 9.5 미사용 상태의 설계
SECTION 9.6 상태 방정식을 이용한 설계
1 JK 플립플롭의 상태 방정식을 이용한 경우
2 D 플립플롭의 상태 방정식을 이용한 경우
연습문제
기출문제

CHAPTER 10 카운터와 레지스터
SECTION 10.1 비동기식 카운터
1 4비트 비동기식 상향 카운터
2 4비트 비동기식 하향 카운터
3 4비트 비동기식 상향/하향 카운터
4 비동기식 10진 카운터
5 IC 비동기식 카운터
SECTION 10.2 동기식 카운터
1 2비트 동기식 카운터
2 3비트 동기식 카운터
3 4비트 동기식 카운터
4 3비트 동기식 상향/하향 카운터
5 동기식 BCD 카운터
6 모듈로-N 카운터
7 불규칙한 순서를 갖는 카운터
8 주파수 분할
SECTION 10.3 레지스터
1 레지스터의 분류
2 직렬 입력-직렬 출력 레지스터
3 직렬 입력-병렬 출력 레지스터
4 병렬 입력-직렬 출력 레지스터
5 병렬 입력-병렬 출력 레지스터
6 양방향 시프트 레지스터
7 시프트 레지스터의 응용
SECTION 10.4 시프트 레지스터 카운터
1 링 카운터
2 존슨 카운터
연습문제
기출문제

CHAPTER 11 메모리
SECTION 11.1 메모리 개요
1 메모리의 구조
2 메모리의 동작
3 메모리 분류
4 컴퓨터에서의 메모리
SECTION 11.2 ROM
1 ROM의 구성
2 ROM을 사용한 조합논리회로의 구현
3 ROM의 종류
SECTION 11.3 RAM
1 SRAM(정적 RAM)
2 DRAM(동적 RAM)
3 SRAM과 DRAM 비교
SECTION 11.4 플래시 메모리
1 플래시 메모리의 셀 구조
2 NAND 플래시와 NOR 플래시의 비교
3 플래시 메모리와 타 메모리의 비교
4 SLC, MLC, TLC, QLC의 차이와 특성
5 플래시 메모리의 응용
SECTION 11.5 메모리 확장
1 워드 길이 확장
2 워드 용량 확장
연습문제
기출문제

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작가정보

저자(글) 임석구

한국항공대학교 전자공학과를 졸업하고 서울대학교 전자공학과에서 공학 석사학위를 취득했으며, LG 중앙연구소, 한국전자통신연구원에서 근무했다. 한국항공대학교에서 전자공학 박사학위를 취득한 후 2023년까지 백석대학교 컴퓨터공학부 교수로 재직했다.
저서로는 『디지털 논리회로(4판)』 (한빛아카데미, 2022), 『디지털 논리회로 실험(2판)』 (한빛아카데미, 2022), 『손에 잡히는 데이터 통신』 (한빛아카데미, 2021), 『최신 컴퓨터 구조』 (한빛아카데미, 2019), 『언어로 배우는 8051 마이크로프로세서』 (한빛아카데미, 2014), 『순서도 for C』 (정익사, 2013), 『공업수학』 (대영사, 2006) 등이 있다.
관심 연구 분야는 통신 네트워크, 휴대 인터넷, 임베디드 시스템 등이며, 주요 강의 과목은 논리회로, 마이크로프로세서, 데이터 통신, 센서공학, 사물인터넷 등이다.

저자(글) 홍경호

영남대학교 전자공학과를 졸업하고 동 대학원 컴퓨터공학과에서 석사, 박사학위를 취득했다. 1996년부터 1998년까지 협성대학교에서 교수로 재직했고, 1998년부터 백석대학교 컴퓨터공학부 교수로 재직중이다.
저서 및 역서로는 『디지털 논리회로(4판)』 (한빛아카데미, 2022),『디지털 논리회로 실험(2판)』 (한빛아카데미, 2022), 『최신 컴퓨터 구조』 (한빛아카데미, 2019), 『문제로 풀어 보는 C 언어 정석』 (생능출판사, 2014),『순서도 for C』 (정익사, 2013)』, 『컴퓨터 구조론』 (한티미디어, 2009) 등이 있다.
관심 연구 분야는 컴퓨터 아키텍처, 패턴인식, 신경망, 임베디드 시스템, 유비쿼터스 등이며, 주요 강의 과목은 컴퓨터 구조론, 파이썬 프로그래밍, 파이썬 응용, 인공지능 등이다.