만화로 쉽게 배우는 CPU

만화로 쉽게 배우는 CPU

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Description
IT 기술의 핵심, CPU 동작원리 이해하기!

IT 기술은 인터넷이 시장에서 활용되기 시작한 1950년대부터 점차 주목받고 있으며, 그 기술을 떠받치는 두뇌의 중심에는 CPU(중앙 연산 처리 장치)라 불리는 반도체 부품이 있다. CPU는 21세기로 접어들면서 회로 설계 기술과 제조 기술의 비약적인 진보에 의해 고속화·소형화가 실현되어 실생활의 가전제품에도 폭넓게 쓰이고 있다. 예를 들어 일상적으로 보급되어 있는 PC, 스마트폰, 태블릿 단말기는 말할 것도 없고 에어컨, 냉장고, 세탁기 등의 백색가전에도 이용되고 있다.
이 책에서는 PC 등에 쓰이는 CPU의 고도 기능과 최근 들어 활발하게 연구되고 있는 컴퓨터 아키텍처에 관한 부분은 다루지 않지만, CPU의 근간이 되는 기본 개념과 동작원리를 설명하여 CPU란 어떤 것인지, 프로그램이 어떤 절차로 실행되는지를 연상하는 데 도움이 될 수 있을 것이다.

◎ CPU 개념을 이해하기 쉽게 체계적으로 설명
만화를 이용한 재미있는 스토리로 기본 개념에 대해 설명하여 CPU를 잘 모르는 초보자도 쉽게 개념을 정리할 수 있다.

◎ CPU의 기본이 되는 명령과 계산방법을 이해하기 쉽게 구성
CPU의 기본 구조와 연산하는 방법, 기본 언어 등을 설명하고 CPU의 동작이 어떻게 진행되는지를 이해하기 쉽게 설명했다.
저자

MichioShibuya

-1971년도카이(東海)대학공학부전자공학과졸업
-민간의료기관의연구소에서NMR등을연구
-1979년부터외자계반도체제조사에서MOS제품의기획·개발·설계등을12년간담당
-이후반도체상사,외자IC제조사의기술부에서IC의설계·개발등에종사
-2007년5월부터반도체상사인(주)산쿄샤(三共社)에서필드애플리케이션엔지니어로서활동현재동사(同社)의특별고문

[주요저서]
『Excel로배우는신호해석과수치시뮬레이션』공저,『Excel로배우는푸리에변환』공저,『만화로쉽게배우는푸리에해석』,『만화로쉽게배우는반도체』,『회로시뮬레이터LTspice로배우는전자회로』(이상옴사)

목차

제1장CPU는무슨일을하는가?

모든정보를컴퓨터로처리할수있다
컴퓨터의중심은CPU(중앙연산처리장치)
컴퓨터의5대장치란?
CPU의중심은ALU(산술논리장치)
CPU는연산과판단을한다

[FollowUp]
‘정보’란무엇인가?
디지털정보와아날로그정보의차이점은?

제2장디지털연산

1.컴퓨터의세계는2진수
‘0과1’은상반하는2가지상태
10진수와2진수
2진수에의한숫자표현
고정소수점과부동소수점
2진수에의한덧셈과뺄셈

2.논리연산이뭐지?
IC에는논리회로가들어있다
3가지기본회로(AND,OR,NOT)
진리값표,벤다이어그램
AND회로,OR회로,NOT회로정리
그밖의기본적인회로(NAND,NOR,EXOR)
NAND회로,NOR회로,EXOR회로정리
드모르간의정리

3.연산하는회로
덧셈을하는회로
반가산기
전가산기,순차자리올림가산기
순차자리올림가산기와자리올림선견가산기

4.기억하는회로
기억하는회로는필요하다!
기억회로의기본은플립플롭
RS플립플롭
D플립플롭,클록
T플립플롭,카운터

[FollowUp]
최근의회로설계(CAD,FPGA)

제3장CPU의구조

1.메모리와CPU의이모저모
메모리는어드레스가할당되어있다
버스는데이터의통로
버스폭과비트수
R/W제어,I/O제어
명령은오퍼랜드와명령코드로구성된다
연산에는어큐뮬레이터등의레지스터를이용한다

2.CPU의명령처리동작
고전적CPU의구조
CPU의명령처리동작
프로그램카운터에의해처리하는명령을바꿀수있다

3.여러가지기억장치
하드디스크와메모리비교
RAM영역,ROM영역,I/O영역

4.인터럽트란무엇인가?
인터럽트는유용한기능
스택과스택포인터
인터럽트의우선도

[FollowUp]
메모리의분류
I/O포트,GPU
클록주파수,정확도
클록제너레이터
타이머인터럽트
리셋동작
CPU의능력을결정하는것(FLOPS값)

제4장연산명령

1.명령의종류
명령에는여러가지종류가있다
산술연산,논리연산명령
시프트란?
음수를나타내는데필요한부호비트
논리시프트와산술시프트
서큘러시프트(로테이트시프트)
데이터전송명령
입출력명령
분기명령
브랜치명령,점프명령,스킵명령
조건판단과스테이터스플래그
‘분기명령’과‘조건판단’을조합한다

2.오퍼랜드의종류
오퍼랜드의수는?
오퍼랜드에는다양한형식이있다
즉치처리
어드레스참조
어드레싱모드란?

3.ALU에서의연산구조
ALU의내용을살펴보자

[FollowUp]
시리얼전송과패럴렐전송
기본적인레지스터정리
기본적인스테이터스플래그정리
슬립명령

제5장프로그램

1.어셈블러언어와고급언어
어셈블러언어란?
어셈블러언어와고급언어의특징
프로그램과소스코드의차이점

2.프로그램의기본
조건판단과점프에의해무엇이가능한가?
컴퓨터에어떤일을시키고싶은가?

[FollowUp]
프로그램은어디에들어있을까?
프로그램이실행되기까지의흐름

제6장마이컨

1.마이컨이란무엇일까?
마이컨은다양한제품에들어있다
마이컨의기능
마이컨의구조
DSP란?

[FollowUp]
DSP와적화연산
산업기기에응용하다

에필로그
맺는말[최근CPU의경향]
참고문헌
색인