청소년을 위한 교양 마이크로프로세서

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 11월 18일 출간

작품소개

책소개

현대 사회를 움직이는 거의 모든 전자기기 속에는 마이크로프로세서가 들어있습니다. 스마트폰에서 자동차, 가전제품에서 산업용 로봇까지, 우리가 일상적으로 사용하는 디지털 기기들은 모두 작은 두뇌 역할을 하는 마이크로프로세서 덕분에 똑똑하게 작동합니다. 이 책은 1971년 인텔 4004의 등장부터 현재의 64비트 고성능 프로세서까지, 반세기에 걸친 마이크로프로세서의 발전 역사와 그것이 가져온 디지털 혁명의 의미를 차근차근 풀어냅니다. 또한 무어의 법칙으로 대표되는 반도체 기술의 놀라운 발전 속도와 그 한계, 그리고 미래를 향한 새로운 도전들을 통해 기술 발전의 역동적인 모습을 생생하게 그려냅니다.

이 책은 마이크로프로세서를 이해하기 위해 필요한 기초 개념부터 최신 기술까지를 체계적으로 다룹니다. 2진법과 논리회로라는 디지털 세계의 기본 언어에서 시작해서, CPU의 내부 구조와 작동원리, 메모리 시스템의 계층구조, 명령어 집합구조와 어셈블리 언어까지 마이크로프로세서의 핵심을 차례로 설명합니다. 입출력 시스템과 인터럽트 처리, 타이머와 직렬통신, ADC와 센서 인터페이스 등 실제 시스템 구현에 필요한 주변 기술들도 상세히 다룹니다. 각 개념은 일상생활 속 친숙한 사례와 비유를 통해 설명되어 있어, 복잡한 기술적 내용도 자연스럽게 이해할 수 있도록 구성했습니다. 특히 실시간 운영체제와 임베디드 시스템 설계 방법론을 통해 이론과 실무를 연결하는 교량 역할을 합니다.

마이크로프로세서 기술은 단순히 컴퓨터 내부에만 머물지 않고 우리 사회의 모든 영역으로 확산되고 있습니다. 자동차의 엔진 관리 시스템과 ABS, 산업용 PLC와 로봇 제어, 사물인터넷과 스마트 팩토리까지 마이크로프로세서는 현대 문명의 기반 기술이 되었습니다. 이 책은 이러한 실제 응용 사례들을 구체적으로 소개하면서, 각 분야에서 마이크로프로세서가 어떻게 활용되는지를 보여줍니다. 또한 인공지능과 머신러닝 가속, 디지털 신호처리, 보안과 암호화 등 최신 기술 동향도 포함하여 빠르게 변화하는 기술 환경에 대응할 수 있는 지식을 제공합니다. 양자 컴퓨팅과 뉴로모픽 컴퓨팅 같은 차세대 기술까지 다루어 미래를 준비하는 안목도 기를 수 있습니다.

이 책을 통해 독자들은 마이크로프로세서의 작동 원리를 근본부터 이해하고, 실제 시스템을 설계하고 프로그래밍하는 능력을 기를 수 있습니다. 어셈블리 언어 프로그래밍부터 고급 최적화 기법, 디버깅과 테스팅 방법까지 실무에 필요한 기술들을 단계적으로 학습할 수 있도록 구성되어 있습니다. 전력 관리와 저전력 설계, 다양한 마이크로컨트롤러 계열의 특징, 통신 네트워크와 연결성 등 현대적 요구사항에 맞는 설계 능력도 함께 기를 수 있습니다. 각 장마다 제시된 실습 예제와 응용 사례를 따라하다 보면, 이론 지식이 자연스럽게 실무 역량으로 전환됩니다. 이는 공학도뿐만 아니라 디지털 시대를 살아가는 모든 사람들에게 필요한 디지털 리터러시의 핵심이기도 합니다.

목차

1. 마이크로프로세서의 탄생과 발전사
2. 디지털 세계의 언어, 2진법과 논리회로
3. 마이크로프로세서의 핵심구조와 작동원리
4. 메모리 시스템의 계층구조와 관리
5. 명령어 집합구조와 어드레싱 모드
6. 어셈블리 언어 프로그래밍 기초
7. 입출력 시스템과 인터페이스 설계
8. 인터럽트 시스템과 예외 처리
9. 타이머와 카운터의 활용
10. 직렬통신과 프로토콜
11. ADC와 센서 인터페이스
12. 실시간 운영체제의 기초
13. 임베디드 시스템 설계 방법론
14. 고급 프로그래밍 기법과 최적화
15. 디버깅과 테스팅 기법
16. 전력 관리와 저전력 설계
17. 마이크로컨트롤러 계열별 특징
18. 통신 네트워크와 연결성
19. 디지털 신호처리와 멀티미디어
20. 보안과 암호화 기술
21. 인공지능과 머신러닝 가속
22. 자동차와 산업자동화 응용
23. 미래 기술 동향과 새로운 도전

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.