• 4비트 카운터 설계 동영상이 추가되었습니다. 확인하세요!

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.

• 연구실:(성호관 1306호실) / Email: Jeonggun.Lee (AT) gmail.com
• 전화번호: 033-248-2312 (연구실)
• 홈페이지: http://www.onchip.net

• (Email: [email protected], 연구실: 성호관 1211 임베디드 SoC 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

• Chapter 1 :: From Zero to One (제로에서 하나까지!, PPT)

  • 1주차 / 2월 26일: 수업 소개: 왜 논리회로를 공부해야할까 ?

    • 인공지능, IoT (사물인터넷) 시대에 논리회로 및 컴퓨터 구조에 대한 이해는 왜 필요한가?

    • Cloud 컴퓨팅 회사들은 왜 하드웨어 칩을 데이터 센터에 집적하는 것일까 ?

      • 자료:인공지능 시대, 인공지능 하드웨어의 현재 상황

      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 Circuit
      

      빅데이터 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

  • 2주차 / 3월 5일: 수의 표현

    • 컴퓨터를 설계하는 가장 기초적인 작업: 데이터의 표현 - 수의 표현 (양수/음수)
      • 자료:수의 표현
      • 동영상:이진수의 음수개념
      • 동영상:진법과 보수

      컴퓨터에서 어떻게 양수 / 음수가 표현되는지에 대한 바른 이해와 표현된 이진수 값에 대해서 어떻게 더하기와 같은 
      기본 연산이 수행되는지 반드시 숙지하기 바랍니다.
      

  • 3주차: 논리소자 / CMOS

    • 특정 기능을 갖는 회로 블럭을 만드는 기본 회로 소자: AND, OR, NOT, NAND, NOR 등
      • 동영상:마인크래프트를 이용한 논리회로 이해하기
      • 동영상:논리회로의 개념과 논리식
      • 자료:마인크래프트로 컴퓨터 만들기
    • 현대 반도체 기술에 대한 소개 - CMOS / FinFET
      • 최근 프로세서 설계 경향: 클럭 주파수 / 전력 / 온도 문제
      • CPU 온도로 계란 익히기

• 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
    • 동영상:조합회로와 논리회로

• 7주차: 중간고사

• Chapter 3 :: Sequential Logic Design (순차회로 설계, PPT)

  • 8주차: 래치 및 플립플롭 (Latch and Flip-Flop)
    • 중간 고사 리뷰
    • Logisim: 05 인버터 게이트 및 D플립플롭을 활용한 플립플롭의 이해
    • 동영상:플립플롭
  • 9주차: 유한 상태 기계 (Finite State Machine)
    • Logisim: 06 카운터 회로 설계를 통한 순차회로의 이해
    • 동영상:Digital Logic - State Tables and State Diagrams: 한국어 캡션 활용하기 바랍니다.
  • 10주차: 순차회로의 타이밍 (Timing)

• Chapter 5 :: Digital Building Blocks (회로 빌딩 블록, PPT)

  • 11주차: 산술회로 (덧셈기, 뺄셈기, 비교기, ALU, 쉬프터 등)
    • Logisim: 4비트 덧셈기 만들기
    • Logisim: 계층적 회로 설계
  • 12주차: Fixed-point (고정소수점) vs Floating-point (부동소수점)
  • 13주차: 메모리 / Logic Array

• Chapter 4 :: Hardware Description Languages (하드웨어 설계 언어, HDL, PPT)

  • Verilog HDL 소개

• 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).)

• 참조 사이트
• 한림대학교 오픈소스 SW 교육센터