데이터의 표현 컴퓨터 속에서 데이터 표현 원리 디지털 논리회로에 기반한 컴퓨터는 두 가지 상태만을 구별

Presentation on theme: "데이터의 표현 컴퓨터 속에서 데이터 표현 원리 디지털 논리회로에 기반한 컴퓨터는 두 가지 상태만을 구별"— Presentation transcript:

1 데이터의 표현 컴퓨터 속에서 데이터 표현 원리 디지털 논리회로에 기반한 컴퓨터는 두 가지 상태만을 구별
‘0’이거나 혹은 ‘1’인 상태만을 인식 0과 1로만 이루어진 신호로 만들어서 컴퓨터에 전달 예 인코딩(encoding) 현실세계의 정보를 컴퓨터 내부에서 처리할 수 있는 이진수로 변환하는 방법 ‘a’, ‘b’, ‘c’ 와 같은 모든 키 문자들은 ‘ ’, ‘ ’, ‘ ’ 등과 같은 전기적인 신호로 변환 후 컴퓨터 내부에 전달

2 데이터 표현 단위 비트(bit)와 바이트(byte) 데이터 표현 단위

3 데이터의 표현 문자의 표현 26개의 알파벳에 디지털 신호를 연결 ASCII 코드 25=32이므로 최소한 5bit를 이용
American Standard Code for Information Interchange 영문 알파벳을 사용하는 대표적인 문자 인코딩 컴퓨터와 통신 장비(데이터 전송용)를 비롯한 문자를 사용하는 많은 장치에서 사용 대부분의 문자 인코딩이 아스키에 기초를 둠 1967년에 표준으로 제정 1986년에 마지막으로 개정

4 데이터의 표현 문자의 표현 ASCII 코드 EBCDIC 구성
7비트 인코딩(실제 사용 시 1비트 추가하여 패리티 비트(parity bit)나 특정 문자로 사용) 3비트의 zone bit와 4bit의 digit bit로 구성 33개의 출력 불가능한 제어 문자들과 공백 95개의 출력 가능한 문자들 52개의 영문 알파벳 대소문자 10개의 숫자 32개의 특수문자 공백 EBCDIC Extended Binary Coded Decimal Interchange Code IBM이 대형 운영체제에서 사용하기 위해 개발한 알파벳 및 숫자를 위한 바이너리(binary) 코드 8bit(28=256)의 크기로 256개의 다른 문자를 표현

5 데이터의 표현 문자 데이터 코드

6 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 종류와 표현 수치 데이터에 대한 계산 10진법 (예: 123.98)
인간 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9라는 10개의 숫자를 이용 컴퓨터 bit를 이용하여 0과 1만을 사용 10진법 (예: ) 0~9까지 10개의 숫자를 이용 10진수 2진법 (예: (10110)2) 컴퓨터에서의 수 체계 0과 1 두 개만을 이용 2진수

7 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 종류와 표현 8진법 (예: (325)8) 16진법 (예: (2AE)16)
0~7까지의 8개의 숫자를 이용 3개의 bit 단위로 정보를 끊어서 표현할 때 유용함 16진법 (예: (2AE)16) 0~F까지의 16개의 숫자를 이용 4bit 단위로 정보를 끊어서 표현할 때 유용함 10진법 2진법 8진법 16진법 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6 110 7 111 8 1000 9 1001 1010 12 A 1011 13 B 1100 14 C 1101 15 D 1110 16 E 1111 17 F

8 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 변환 10진수를 2진수, 8진수, 16진수로 변환하기 거듭 제곱을 이용한 변환

9 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 변환 10진수를 2진수, 8진수, 16진수로 변환하기 나눗셈을 이용한 진 변환

10 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 변환 10진수를 2진수, 8진수, 16진수로 변환하기 소수점 이하의 진법 변환

11 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 변환 2진수, 8진수, 16진수를 10진수로 변환하기 거듭 제곱을 이용하여 10진수 변환

12 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 변환 2진수, 8진수, 16진수를 10진수로 변환하기 거듭 제곱을 이용하여 10진수 변환

13 데이터의 표현 진법과 변환 진법의 변환 2진수, 8진수, 16진수 사이의 변환

14 수치 데이터의 표현 2진수, 8진수, 16진수 간의 상호 변환 8진수 2진수 16진수

15 수치 데이터의 표현 수치 데이터의 변환 예제 10진수 25.625를 2진수로 변환시키면?
10진수 를 2진수로 변환시키면? 10진수 43.25를 8진수로 변환시키면? 10진수 43.25를 16진수로 변환시키면? 2진수 를 8진수로 변환시키면? 2진수 를 16진수로 변환시키면?

16 디지털 논리 회로 디지털 논리 게이트 불 대수 (boolean algebra)
CPU에서 수많은 연산 처리를 위하여 내부적 활용 종류 AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR 등 조합 논리 게이트 입력과 출력을 가진 논리 게이트의 집합 현재의 입력 값에 따라 출력이 결정되는 회로 불 대수 (boolean algebra) 1848년 영국의 수학자 불(George Boole, 1815~1864)이 제안 논리값이 참일 때 1을, 거짓일 때 0을 대응시켜 논리학상의 명제나 명제의 관계를 수학적으로 표현한 것 오늘날 논리 회로를 다루는 데 유용하게 사용 통신 분야 및 컴퓨터의 논리 회로 설계 분야 등에서 널리 응용됨

17 디지털 논리 회로 불 대수 (boolean algebra) 불 대수에서 취급하는 기본적인 연산 불 대수의 연산
논리곱(AND), 논리합(OR), 논리 부정(NOT) 불 대수의 연산 논리식이나 불 대수의 값 표현 참은 1로, 거짓은 0으로 표현 일반적으로 컴퓨터 내부에서 1은 +5V로, 0은 0V의 전압으로 표현 불 대수의 덧셈

18 디지털 논리 회로 불 대수 (boolean algebra) 불 대수의 연산 불 대수의 곱셈
드모르간의 법칙(de Morgan’s Theorem) 수학자 오거스터스 드 모르간(Augustus de Morgan, 1806~1871)에 의해 정리된 법칙 여집합, 합집합, 교집합의 관계를 기술하여 정리

19 디지털 논리 회로 논리회로 논리곱(AND), 논리합(OR), 부정(NOT)의 기본적 논리 소자를 연결하여 수치를 나타내는 신호를 처리하는 것 논리곱(AND) 논리합(OR) A B A∙B 1 A B A+B 1

20 디지털 논리 회로 논리회로 논리부정(NOT) 부정논리곱(NAND) 부정논리합(NOR) A A B A∙B 1 A B A+B 1

21 디지털 논리 회로 논리회로 배타적 논리합(XOR) A B A⊙B 1

22 데이터 표현 방법 소리 데이터의 표현 자연세계의 소리 데이터를 디지털신호로 바꾸기 일종의 파동 시간에 따라 변화 연속적인 곡선
표본화와 양자화 과정을 거침 연속적인 데이터로부터 근사한 이산적인 데이터 값을 얻음 원래 정보의 일부가 손실 됨

23 데이터 표현 방법 영상 데이터의 표현 영상을 수많은 픽셀(pixel) 단위로 표현 각 픽셀에 특정 색상 값을 부여함
영상의 해상도를 높이기 하나의 영상을 표현하기 위한 픽셀 단위를 더욱더 세분화 시켜 나눔 하나의 픽셀에 표현되는 색상 정보 값을 더 많이 담을 수 있도록 비트 수를 늘림 파일 용량을 크게 만듦

24 데이터 표현 방법 동영상 데이터의 표현 코덱(CODEC) 동영상 데이터를 표현하기 위해서는 반드시 필요 어원
COder(부호화)/DECoder(부호번역화) COmpression(압축)/DECompression(해제) 우리말로는 코더는 변조, 디코더는 복조로 번역해 변복조기 영상이나 음성 등의 아날로그 데이터를 표본화, 양자화 과정을 거쳐 전송에 적합한 디지털 데이터로 변환 역으로 수신 측에서 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환