디지털 시스템이란?
제한된 수의 이상적인 값을 갖는 변수로서 표기되는 정보를 가지고 여러 가지 계산을 수행하는 시스템. 대표적으로 컴퓨터의 CPU가 있다. 디지털 TV, 휴대폰 등 대부분의 전자기기에서 사용
시스템 설계(시스템 디자인)
시스템을 새로 설계하거나 기존 시스템을 변경할 때 의 작업단계. 복수의 요소가 상호간에 영향을 미치는 대규모 시스템에서는 각각의 요소가 그 기능을 충분히 발휘하여 전체로서 기능할 뿐 아니라 서로 완전히 조화를 이룰 수 있도록 할 필요가 있음.
컴퓨터를 사용해서 일을 처리할 경우
① 컴퓨터의 기종, 주변장치의 종류, 대수(臺數) 등의 설비를 결정한다.
② 입출력의 양식, 계산방법 등을 결정한다.
③ 입출력의 양식, 계산방법 등에 따라서 프로그램을 작성하는 일련의 작업을 말한다.
단, 좁은 의미로는 입출력의 양식, 체크방법, 계산방법 등 ②에 상당하는 부분만을 가리키며, 이와 같은 의미로 사용되는 경우가 많다.
디지털 회로설계 방법
Schemetic
-각 모듈(레지스터. Mux, Gate등)의 Graphic Symbol을 이용하여 회로를 직접 설계
HDL, VHDL
-상위수준에서 논리회로 수준까지의 기술용이 다양한 시뮬레이션 지원
Verilog-HDL
-RT 수준에서 게이트 수준까지의 기술용이 하드웨어에 가까운 기술로 의도대로 합성이 잘 됨
디지털 회로의 종류
1. 조합회로
회로의 타이밍이 각 게이트이 시간 지연과 입력 시그널에 의해서만 결정됨
종류 : Multiplexer, Encoder/Decoder, Comparator, ALU
특징 : 회뢰의 병렬성을 잘 고려해야 함
2.순차회로
주기적인 클럭이 입력으로 들어가서 데이터의 흐름을 제어
종류 : Flip-Flop, Latch등을 호함한 FSM, pipelined logic
특징 : VHDL 내의 Flip-Flop과 Latch를 명시하는 구문이 없기 때문에 의도대로 구현하기 위해서는 주의
디지털 시스템의 구분
1. SoC(System on Chip)
하나의 IC에 제어, 연산, 입출력, 저장장치가 모두 있는 Stand alone 형태
2. CPU
산술, 논리 연산 Unit인 ALU와 명령어를 읽어 각 유닉을 제어하는 CU를 묶은 ALU*CU 형태
3. MPU(Micro Controller Unit)
CPU의 소형판, CU*ALU, IO 및 메모리가 없음
4. MCU(Mirco Controller Unit)
On chip에 CU*ALU*IO*Memoryrk 모두 포함
5. MICRO COMPUTER(MICOM:일본식용어)
6. GPU(Graphics Processing Unit)
그래픽전용 프로세서로, 소수점계산전문 CPU
7. DSP(Degital Signal Processor)
아나로그 신호(음성, 그림)를 디지털로 고속변환 후 고속의 계산전용 CPU
8. ASIC(Application Specific Integrated Circuit)
특정 어플리케이션전용(주문자 반도체), 대량생산시 상대적으로 저가, 속도 빠름, 개발기간이 긴 단점
9. PLD(Programmable Logic Device)
AND-OR product Term으로 구성되어 있어 원하는 논리회로가 구성가능
10. FPGA(Field Programmable Gate array), CPLD(Complex Programmable Logic Device)
사용자들이 마음대로 칩상에 논리회로를 구성하여 자신이 원하는 기능을 만듬
