수업에 사용할 Logisim 회로 시뮬레이터가 궁금한 학생은 Youtube 참고해주세요!
현대 디지탈 논리학의 역사적 배경과 기호논리학 및 부울대수학을 강의한다. 부울 대수학 이론을 바탕으로 한 회로 대수학 및 디지털 논리학을 강의하고 디지털 논리에 의한 디지털 회로의 구현에 대해서 세부적으로 살펴본다.
"조합회로"와"순차회로"의 구분에 대해서 살펴보고, 각 회로를 효과적으로 최적화 하여 설계하는 방법에 대해서 강의한다.
담당교수: 이정근 (소프트웨어융합대학)
- 연구실:(성호관 A1201호실) / Email: Jeonggun.Lee (AT) gmail.com
- 전화번호: 033-248-2313 (연구실)
- 홈페이지: http://www.onchip.net)
- (Email: dongyoung0218@gmail.com, 연구실: 성호관 1211 인공지능 가속 연구실)
- 주교재: "디지털논리와 컴퓨터설계," 데이비드 해리스,사라 해리스 공저/조영완 등역, 사이텍미디어
- 중간 - 35%
- 기말 - 35%
- 실습:숙제&퀴즈 - 30%
- 결석 3회 이상 "F"
- 실습 숙제의 경우 smart campus를 통하여 수집 및 운영
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Chapter 1 :: From Zero to One (제로에서 하나까지!, PPT)
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1주차 / 3월 2일: 수업 소개: 왜 논리회로를 공부해야할까 ?
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인공지능, IoT (사물인터넷) 시대에 논리회로 및 컴퓨터 구조에 대한 이해는 왜 필요한가?
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Cloud 컴퓨팅 회사들은 왜 하드웨어 칩을 데이터 센터에 집적하는 것일까 ?
최근 데이터 센터에서는 GPU, FPGA, ASIC 형태의 가속기를 서버에 장착 ... 된 프로세서 칩으로 빅데이터 시대에 엄청난 양의 연산이 필요한 데이터 ... * GPU : Graphic Processing Unit * FPGA : Field Programmable Gate Array * ASIC : Application Specific Integrated Circuit빅데이터 및 인공지능이 이 사회에 대두될 수 있었던 것은 고성능 컴퓨팅이 지원했기 때문이며, 이러한 고성능 컴퓨터는 빠르게 발전한 CPU 및 GPU 등이 없었으면 불가능.- 동영상:네이버 클라우드 플랫폼의 CPU Intensive 서버
- 고성능 가속기 데모: 인텔® Movidius Neural Compute Stick 2
- 동영상:Deep Learning with Intel: 프로젝트에 딥러닝을 쉽게 활용하는 방법에 대해서 설명
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2주차 / 3월 9일: 수의 표현
- 컴퓨터를 설계하는 가장 기초적인 작업: 데이터의 표현 - 수의 표현 (양수/음수)
컴퓨터에서 어떻게 양수 / 음수가 표현되는지에 대한 바른 이해와 표현된 이진수 값에 대해서 어떻게 더하기와 같은 기본 연산이 수행되는지 반드시 숙지하기 바랍니다.
- 컴퓨터를 설계하는 가장 기초적인 작업: 데이터의 표현 - 수의 표현 (양수/음수)
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3주차: 논리소자 / CMOS
- 특정 기능을 갖는 회로 블럭을 만드는 기본 회로 소자: AND, OR, NOT, NAND, NOR 등
- 현대 반도체 기술에 대한 소개 - CMOS / FinFET
- 최근 프로세서 설계 경향: 클럭 주파수 / 전력 / 온도 문제
- CPU 온도로 계란 익히기
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Chapter 2 :: Combinational Logic Design (조합회로 설계, PPT)
- 4주차: 부울 식 / 논리 회로
- 실습: 부울식 최적화 문제풀이 및 연습
- 5주차: 카르노맵
- 2, 3, 4 변수 카르노맵
- 실습: 카르노맵을 활용한 최적화 문제풀이 및 연습
- 6주차: 조합회로 빌딩 블럭
- 4주차: 부울 식 / 논리 회로
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Chapter 3 :: Sequential Logic Design (순차회로 설계, PPT)
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6주차: 래치 및 플립플롭 (Latch and Flip-Flop)
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7주차: 유한 상태 기계 (Finite State Machine)
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8주차: 유한 상태 기계 (Finite State Machine)
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Chapter 5 :: Digital Building Blocks (회로 빌딩 블록, PPT)
- 9주차-10주차: 산술회로 (덧셈기, 뺄셈기, 비교기, ALU, 쉬프터 등)
- 11주차: Fixed-point (고정소수점) vs Floating-point (부동소수점)
- 11주차: 메모리 / Logic Array
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Chapter 4 :: Hardware Description Languages (하드웨어 설계 언어, HDL, PPT)
- 12주차 - 13주차: Verilog HDL 소개
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14주차: 기말고사
- 실습 소프트웨어로써, LogiSim 논리회로 설계 및 시뮬레이터를 사용합니다.
- Logisim은 Open Source Software이며, 누구나 자유롭게 사용가능하며, 소스코드 역시 오픈되어 있고 수정 가능합니다.
- It is free! (Logisim is open-source (GPL).)
- Logisim은 Open Source Software이며, 누구나 자유롭게 사용가능하며, 소스코드 역시 오픈되어 있고 수정 가능합니다.
- 참조 사이트
- 한림대학교 오픈소스 SW 교육센터