전기및디지털회로실험 실험 7. 디코더와 인코더 예비보고서

문서 내 토픽

1. 코드

코드는 일정한 규칙에 따라 다른 형태의 정보로 표현할 수 있도록 사전에 약속해 놓은 규칙을 의미하며, 부호(符號)라고도 한다. 보통은 사람보다는 기계에서 판독을 위한 용도로 만들어진다. 숫자, 기호, 알파벳 등을 이진수 형태로 정해놓은 확장 아스키코드(Extended ASCII)가 대표적이며, 알파벳 'A', 'B'가 각각 이진수 '0100 0001', '0100 0010'으로 표현된다. 통신에 사용되는 모스부호 역시 대표적인 코드중 하나로, 짧은 발신전류 '∙'와 상대적으로 좀 더 긴 발신전류 '-'를 조합하여 숫자나 알파벳을 표현하는데, 'A'는 '∙-', 'B'는 '-∙∙∙' 와 같은 형태로 되어 있다. 또한 프로그래밍 언어를 이용하여 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태로 작성한 명령문인 프로그램 소스코드(Source Code)도 코드의 한 유형이다.
2. BCD 코드

BCD 코드 조합논리회로의 설계절차를 다시 요약하면 다음과 같다. 다. 가능한 코드의 개수는 모두 16개이지만 0에서부터 9에 해당하는 1001까지의 조합만이 코드로 사용되고 그 이상의 조합, 즉 1010에서 1111까지의 여섯 개는 코드로 사용되지 않는다. 유의할 점은 이 코드는 숫자라는 기호를 대신하는 코드일 뿐이며 수치가 아니다. BCD 코드에 의한 산술 연산이 가능하며, 가산법에서는 두 가지 조건이 적용된다. 첫째, BCD 수를 가산한 결과, 각 자릿수의 4비트가 10개의 BCD 수(0000~1001)에 포함되어 있으면 그 자체가 BCD값이 된다. 둘째, 각 자릿수의 4비트가 10개의 BCD 수에 포함되어 있지 않거나 자리올림이 발생하면 그 값에 6(0110)을 더해 주어야만 BCD값이 된다. 이는 BCD 코드에 포함되지 않는 여섯 개의 4비트 때문이다.
3. ASCII 코드

미국정보교환표준부호(영어: American Standard Code for Information Interchange), 또는 줄여서 ASCII( /ˈæski/, 아스키)는 영문 알파벳을 사용하는 대표적인 문자 인코딩이다. 아스키는 컴퓨터와 통신 장비를 비롯한 문자를 사용하는 많은 장치에서 사용되며, 대부분의 문자 인코딩이 아스키에 기초를 두고 있다. 아스키는 7비트 인코딩으로, 33개의 출력 불가능한 제어 문자들과 공백을 비롯한 95개의 출력 가능한 문자들로 총128개로 이루어진다. 제어 문자들은 역사적인 이유로 남아 있으며 대부분은 더 이상 사용되지 않는다. 출력 가능한 문자들은 52개의 영문 알파벳 대소문자와, 10개의 숫자, 32개의 특수 문자, 그리고 하나의 공백 문자로 이루어진다.
4. 인코더

인코더는 여러 개의 입력 단자와 여러 개의 출력 단자로 이루어져 있으며, 어느 1개의 입력 단자에 "1"이라는 신호가 주어지면 그 입력 단자에 대응하는 출력 단자의 조합 각각에 "1"의 신호가 나타난다. 대표적인 것으로는 10진수를 2진수로 변환시키는 10진2진인코더, 10진수를 2진화10진코드(BCD code)로 변환시키는 10진-BCD인코더 등이 잘 알려져 있다. 예를 들어 0∼9의 수를 나타내는 10개의 입력단자가 있고 그 가운데 1개에, 예를 들면 5를 나타내는 입력 단자에만 "1"이라는 신호를 주면 5=2²+20=4+1로 2²와 20를 나타내는 2개의 출력 단자에 "1"출력을 발생한다. 7을 입력하면 2²와 2¹와 20 등 3군데에 출력이 나온다. 다이오드메트릭스게이트나 논리회로의 조합으로 구성되며 대표적인 기능을 갖는 것은 집적회로화되어 있다.
5. 디코더

디코더는 인코더의 반대 용어로 사용된다. (1) 데이터를 어떤 부호화된 형으로부터 다른 형으로 바꾸기 위한 회로와 장치를 가리킨다. 입력 신호(input signal)의 조합에 따라 하나 또는 그 이상의 출력을 선택할 수 있는 매트릭스(matrix)로 되어 있는 경우가 많다. (2) 소프트웨어 분야에서는 프로그래밍 언어의 경우이며, 어셈블러에서의 각 명령의 간략 기억 코드(mnemonic code)로 변환(convert)하는 역할을 하는 프로그램의 것을 디코더(decoder)라고 하는 경우가 있다. 여러 개의 입력 단자와 출력 단자를 가진 장치로 입력 단자의 어느 조합 신호가 가해졌을 때, 그 조합에 대응하는 하나의 출력 단자에 신호가 나타나는 것이다. 디코더의 작용은 부호기 작용과 반대이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 코드

코드는 컴퓨터 프로그래밍에서 매우 중요한 요소입니다. 코드는 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 작성된 일련의 명령어로, 프로그램의 기능을 정의하고 실행하는 데 사용됩니다. 코드는 다양한 프로그래밍 언어로 작성될 수 있으며, 각 언어마다 고유한 문법과 구조를 가지고 있습니다. 코드를 작성하는 능력은 프로그래밍 분야에서 매우 중요한 기술이며, 코드의 품질과 효율성은 프로그램의 성능과 안정성에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 코드 작성 능력을 향상시키는 것은 프로그래밍 분야에서 성공하기 위한 필수적인 요소라고 할 수 있습니다.
2. BCD 코드

BCD(Binary Coded Decimal) 코드는 10진수 숫자를 이진수로 표현하는 방식입니다. 이 코드는 주로 디지털 회로와 컴퓨터 시스템에서 사용되며, 10진수 숫자를 효율적으로 처리할 수 있는 장점이 있습니다. BCD 코드는 각 10진수 숫자를 4비트의 이진수로 표현하므로, 10진수 연산을 쉽게 수행할 수 있습니다. 또한 BCD 코드는 10진수 숫자의 표현과 처리에 있어서 직관적이고 이해하기 쉬운 장점이 있습니다. 하지만 BCD 코드는 이진수 연산에 비해 효율성이 떨어지는 단점이 있습니다. 따라서 BCD 코드는 주로 디지털 회로와 컴퓨터 시스템의 입출력 부분에서 사용되며, 내부 연산에서는 이진수 표현이 더 효율적으로 사용됩니다.
3. ASCII 코드

ASCII(American Standard Code for Information Interchange) 코드는 문자, 숫자, 특수 문자 등을 표현하기 위한 표준 코드 체계입니다. ASCII 코드는 7비트로 구성되어 있으며, 총 128개의 문자를 표현할 수 있습니다. ASCII 코드는 컴퓨터와 통신 장비 간의 데이터 교환을 위한 기본적인 표준으로 사용되며, 텍스트 파일 형식, 이메일, 웹 페이지 등 다양한 분야에서 활용됩니다. ASCII 코드의 장점은 표준화된 문자 표현 방식을 제공하여 다양한 시스템 간의 호환성을 높였다는 점입니다. 또한 7비트 코드로 구성되어 메모리와 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있습니다. 하지만 ASCII 코드는 영어권 문자만을 지원하므로, 다국어 지원을 위해서는 확장된 코드 체계가 필요합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 유니코드와 같은 더 포괄적인 문자 인코딩 방식이 개발되었습니다.
4. 인코더

인코더는 입력 신호를 다른 형태의 신호로 변환하는 장치입니다. 인코더는 주로 디지털 시스템에서 사용되며, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하거나, 특정 코드를 다른 코드로 변환하는 역할을 합니다. 인코더의 대표적인 예로는 로터리 엔코더, 리니어 엔코더, 광학 엔코더 등이 있습니다. 이들은 기계적인 움직임을 전기적인 신호로 변환하여 위치, 속도, 각도 등의 정보를 제공합니다. 또한 ASCII 코드와 같은 문자 인코딩 방식도 인코더의 일종이라고 볼 수 있습니다. 인코더는 정밀한 측정과 제어가 필요한 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 로봇 관절의 각도 제어, 3D 프린터의 위치 제어, 자동차 엔진 제어 등에 활용됩니다. 따라서 인코더 기술의 발전은 산업 자동화와 정밀 제어 분야의 발전에 큰 기여를 하고 있습니다.
5. 디코더

디코더는 인코더의 반대 기능을 수행하는 장치로, 입력된 신호를 원래의 형태로 변환하는 역할을 합니다. 디코더는 주로 디지털 시스템에서 사용되며, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하거나, 특정 코드를 다른 코드로 변환하는 데 사용됩니다. 디코더의 대표적인 예로는 7-세그먼트 디코더, 메모리 디코더, 프로세서의 명령어 디코더 등이 있습니다. 7-세그먼트 디코더는 숫자 정보를 7개의 세그먼트로 구성된 디스플레이로 표현하는 장치이며, 메모리 디코더는 메모리 주소를 해당 메모리 위치로 변환하는 역할을 합니다. 프로세서의 명령어 디코더는 프로세서가 실행할 명령어를 해석하여 적절한 동작을 수행하도록 합니다. 디코더는 디지털 시스템의 핵심 구성 요소로, 데이터와 정보를 효율적으로 처리하고 전달하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 디코더 기술의 발전은 컴퓨터, 통신, 제어 시스템 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 가집니다.

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