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프로그래밍/Computer Structure

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5. Combinational logic 1. Functional specification of circuit 우리는 combinational system의 functional specification으로 truth table을 사용할 수 있다. Specification하는데 있어서 불필요한부분을 제거하고 명확하게 기능을 기술한다   Table의 row는  $2^n$ 이므로 입력값이 많아질수록 row의 길이가 너무 길어지는 문제점이 있다.   또 다른 방법으로 boolean expression을 사용할 수 있다. 위의 식은 sum of product 형태이며, 입력의 조합을 각각 넣고 계산하여 truth table로 변환될 수 있다. 반대로, truth table을 sum of product형태의 boolean expression으로 변환할 수..
4. CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) - 2 1. CMOS Architecture 1) Stable MOSFETCMOS는 V_GS의 크기에 의해 current가 흐르게하는 switch로서 control되는데, 이러한 V_GS가 제대로 입력되지 않았을 때, NFET의 경우 GND가 Source와 Bulk에 연결되지 않으면(floating 상태) 정확한 동작을 보장할 수 없다. PFET의 경우 가장 높은 voltage인 V_DD(공급전압)에 연결되어야 한다. 따라서, 입력이 없을 때(0)  off(low, 0)상태를 유지해야하는 pulldown circuit은 NFET을, 입력이 없을 때(0)  on(high, 1)상태를 유지해야하는 pullup circuit은 PFET을 사용해야 한다. 2) CMOS Inverter  NFET, PFET을 연결한 I..
3. CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) - 1 1. MOSFET : Physical View 우리가 원하는 combinational device는 noise margin을 갖고, VTC인 gain > 1, nonlinearity를 만족해야 한다.또한, 싸고 크기가 작아야 하며 추가적인 power의 공급없이도 voltage를 유지할 수 있어야 한다. 이러한 combinational device를 조합하여 유용한 기능을 만들 수 있어야 한다.  MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 이란,  4개의 terminal을 가진  voltage-controlled switch이다. 각각의 terminal은 Gate, Bulk, Source, Drain이다. 기본적으로 MOSFET의 크기는 나노미터..
2. Digital Abstraction 1. Concrete Encoding of information 우리는 information을 bits로 encoding할 수 있었다. 그렇다면 이러한 bits를 어떻게 물리적으로 encoding할 수 있을까? 여러가지를 이용할 수 있지만, 다음과 같은 조건을 만족하는 것이 좋다.- Small, Inexpensive,- Stable, Reliable, Repeatable- Easy to access, transformaion, combine, transmit, store 우리는 주로 Electric phenomenon인 voltages, phase, current, frequency 등을 이용하여 encoding할 수 있다.상황에 맞는 응용에 맞게 최선을 선택해서 사용하면 된다. 여기서는 Voltage를..
1. Basics of information 1. Information이란? Information이란, uncertainty를 resolve하며 주고받는 data를 말한다(Claude Shannon, 1948)Uncertainty를 더 많이 resolve 할수록, 더 많은 information이 전달되는 것이다. 예를 들어서, card를 랜덤으로 선택하고 card에 대한 정보를 준다고 해보자.  1) 카드는 하트이다.2) 카드는 다이아몬드 킹이다. 1은 13개의 가능성을 남아있게 하고, 2는 오직 1개의 가능성을 남아있게 한다.따라서, 2가 더 많은 정보를 전달한다. 2. Qantifying information 우리가 어떠한 값 $x_i$를 받았을 때, 해당 값이 나올 확률을 $p_i$이라면 받은 정보는 $I(x_i) = log_{2}(\frac..

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