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우주의 신비2

달의 위상 변화 관찰1날짜2011.05.06날씨약간구름시간pm 8:30장소아파트 옥상고도17˚방위각280˚아파트 옥상에서 처음으로 찍은 사진으로 핸드폰을 가지고 찍은 사진이다. 의외로 모양이 제대로 나왔다. 혼자서 하는 촬영으로 고도와 방위각을 각도기와 실을 가지고 측정하는 어려움이 있었으나 몇 번을 반복해서 하다 보니 익숙해졌다.달의 위상 변화 관찰2날짜2011.05.15날씨맑음시간pm 11:30장소아파트 옥상고도38˚방위각198˚디지털 카메라를 준비하였지만 며칠간 비가오고 구름이 끼어 촬영을 못하다가 드디어 오늘 했다. 하지만 같은 시간에 하지를 못하여 다시 제대로 시간을 잡고 촬영을 해야겠다. 촬영을 하는데 노출을 최대한 줄여서 촬영을 했다.달의 위상 변화 관찰3날짜2011.05.18날씨구름시간pm 11:50장소아파트 옥상고도24˚방위각152˚최대한 줌을 당겨서 찍었다. 최대한 당겨서 찍다보니 어두운 부분인 달의 바다가 구분이 된다.달의 위상 변화 관찰4날짜2011.05.19날씨구름시간pm 11:45장소아파트 옥상고도18˚방위각141˚구름이 많이 끼어서 촬영을 하지 못할 것 같아서 미리 옥상에 올라가서 기다리다가 구름에 가려진 달이 잠시 나왔을 때 얼른 찍은 것이다. 어제와 마찬가지로 어두운 부분이 보이며 어제와 비슷한 시간에 찍혀 고도의 차이는 6˚와 방위각의 차이는 9˚정도 차이가 난다.달의 위상 변화 관찰5날짜2011.05.24날씨맑음시간am 2:30장소아파트 옥상고도23˚방위각120˚달을 찍기 위해 기다리다가 안 보이길래 집과 옥상을 왔다 갔다 하다 결국 2시를 넘어서야 찍었다. 보름달을 찍을 때처럼 더 줌을 당겨봤지만 빛의 산란이 심해서 적당한 정도로 당겨서 찍은 것이다.달의 위상 변화 관찰6날짜2011.05.06날씨약간구름시간am 7:30장소아파트 옥상고도40˚방위각208˚하루의 시간당 변화량을 알아보기 위해 아침에 달을 찍어 보았다. 5시간동안 고도는 17˚방위각은 88˚이 변했으며 시간당 변화량은 고도는 3.4˚이고 방위각은 17.6˚이다. 하지만 고도는 최고점을 지나기 전과 지난 후를 비교를 한 것으로 큰 의미는 없어 보인다.달의 위상 변화 관찰7날짜2011.05.06날씨약간구름시간am 4:30장소아파트 옥상고도26˚방위각100˚오늘도 달이 보이지 않아 월출 시간을 알아보고 새벽 세시정도에 나가서 촬영을 한 것이다. 다른 때와 달리 스탠드를 준비해서 촬영을 해 앞에 사진과 달리 잘 나올 것으로 예상을 했으나 비슷비슷한 것 같다.달은 매일 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지는데 고도는 매일 다르다. 이는 달이 태양빛에서 벗어나 보이기 시작하는 지점이다. 그래서 보름달은 저녁부터 새벽까지 볼 수 있는 것이고 초승달은 저녁때 잠깐 보이고 안보이게 되는 것이다. 정확히 매일 달이 뜨는 시각이 약 50분씩 늦어지는 이유는 지구의 자전속도와 달의 공전 속도차이 때문인데 지구의 자전방향으로 달이 같이 공전하기 때문이다. 그래서 이렇게 시간차가 생기는 것이다. 그리고 황도와 백도가 다르다는 것은 지구의 공전궤도와 달의 공전궤도가 약 5도 어긋나 잇다는 것이다. 그래서 우리가 매달 일식과 월식을 볼 수 없는 이유이다. 만약 황도와 백도가 같다면 매달 일식이랑 월식을 볼 수 있겠지만 그렇지 않기 때문에 매달 볼 수 있는 것이 아니다.달의 위상은 태양이 달을 어떤 각도에서 비추는가와 지구, 달, 태양의 상대적 위치에 따라 달라진다. 달이 지구 주위를 공전함에 따라 달의 모습이 변해간다. 만약 달이 지구와 태양사이에 있을 달은 뒷면만 태양빛을 받아 반사하고 우리가 볼 수 있는 면은 검은색이기 때문에 밤하늘에 보이지는 않는다(삭이라고 한다). 이와 마찬가지고 90도 일 때 180도 일 때 270도 일 때 상현, 보름(망이라고 한다), 하현으로 보이는 것이다. 만약 운이 좋다면 삭이나 망 일 때 일식이나 월식을 볼 수도 있을 것이다.

자연과학| 2011.06.21| 8페이지| 1,500원| 조회(271)

달, 달의위상, 위상변화, 달사진, 달변화

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컴퓨터 구조의 data path 평가A좋아요

Chapter 13R형 ALU 명령어는 7개로 add, sub, slt, and, or, xor, nor가 있다.R형은 레지스터 rs와 rt에 저장된 소스를 읽어와 ALU의 입력이 되고 그것들은 다시 ALU에서 연산이 수행된다. 그리고 나서 레지스터 rd에 출력으로 쓰이게 된다.I형 ALU 명령어는 6개로 lui, addi, slti, andi, ori, xori로 이루어 져있다.lui명령어를 뺀 나머지 5개는 rs와 immediate 값을 ALU의 입력으로 받아 rt에 출력값으로 저장이 된다. 그리고 lui는 오직 immediate operand만을 필요로하며, rs는 입력에 아무런 영향을 끼치지 않고 무시할수 있다.I형 memory access 명령어는 2개로 lw와 sw가 있다.rs를 읽어오고 읽어온 rs값에 메모리 주소에 들어있는 명령어의 immediate 값을 더해주고 지정된 주소에 쓰거나 읽는다. lw인 경우 rt안에 메모리를 워드로 읽어 온다.beq와 bne 같은 명령어인 경우 rs와 rt값을 비교해서 조건을 만족하는 branch에 따라 결정한다. bltz 경우는 rs 값이 만족할 경우 지정된 pc로 가서 명령어를 수행 할게 된다.j, jal의 경우는 명령어 자체를 타겟 주소로 점프를 하고, jr은 레지스터 rs값으로 점프를 한다.명령어 수행 구성위의 그림은 명령의 수행의 구성을 보여 주는 그림이다.MIPS 명령어는 하나의 하드웨어처럼 구성되어 수행이 된다.RegDst가 00이 들어올 경우 rt 값을 받게 되고 RegDst가 01이 들어올 경우는 rd를 받고 RegDst가 10이 들어올 경우 31을 받게 된다. 마지막의 경우는 jal 수행이 필요로 한다. 레지스터 rs와 rt는 모든 명령어에 대해 읽어 들이지만 이것들이 항상 필요한 것은 아니다. 이런 까닭에 레지스터파일의 컨트롤 신호를 읽지 않는 다는 것을 알 수 있다. add의 경우 rd의 값이 목적지가 되는 데 이 경우에는 rd 값을 받기위해 RegDst에 01을 주어야 하고 addi의 경우 경우에는 rt 값을 받고 01이 들어올 경우에는 16-bit의 immediate operand가 들어온다. 16-bit의 immediate operand가 쓰이는 것은 I타입의 명령어뿐이기 때문에 만약 I타입의 명령어가 들어오면 ALUScr은 01값이되고 ALUScr이 00되는 경우는 R타입 명령어라고 말할 수 있다.제일 오른쪽의 멀티플렉서에서 00인경우 데이터 캐시와 01인 경우와 ALU의 출력값, 10인 경우 PC의 증가량을 받는다. 00인 경우는 Load 명령어를 쓸 경우에 쓰이고 01인 경우에는 ALU 명령어를 사용할 때 10경우에는 Jal 명령어를 사용할 때 쓰인다.RegWrite는 레지스터 파일을 읽을 지 쓸지를 결정한다.ALUFunc는 ALU의 함수를 의미한다.DataRead는 데이터 메모리를 읽을 경우에만 쓰인다.DataWrite는 데이터 메모리를 읽을 경우에만 쓰인다.Br&Jump는 Brand와 Jump를 의미한다.branching과 jumping는 아래와 같이 다섯 가지로 나누어진다.(PC)31:2 + 1 PCSrc = 00(PC)31:2 + 1 + imm PCSrc = 00(PC)31:28 | jta PCSrc = 01(rs)31:2 PCSrc = 10SysCallAddrPCSrc = 11첫 번째의 경우는 명령어가 branch 명령어가 아닌 경우로 pc값에 1을 더해 주는데 여기서 pc값은 31번부터 2번까지로 1을 더해준다는 의미는 더하기 4가 된다는 의미이다.두 번째의 경우에는 명령어가 branch 명령어인 경우로 조건을 만족하면 1을 더해주고 나서 immediate 값까지 더해준 값으로 immediate 값은 30비트 까지 sign-extend을 한다. 위의 두 가지 경우에는 PCScr값이 00이 되는데 이것은 점프 명령어가 사용하지 않기 때문이다.세 번째의 경우에는 명령어가 j와 jal을 사용하는 경우로 지정된 pc로 점프를 하게된다. 이 경우 PCSrc는 01값을 받게 된다.네 번째의 경우에는 명령어가 jr로 PCSrc값은 10을 Datawrite 0(메모리를 읽거나 쓰지않기 때문에), PCSrc 00가 쓰임을 알 수 있다. 예를 들어 Load 명령어가 쓰일 경우에는 RegWrite 1, RegDst 00(rt값을 쓰기위해서), RegInSrc 00, ALUSrc 1(I타입의 명령어이기 때문), Dataread 1(메모리를 읽는데 쓰임), Datawrite 0, PCSrc 00임을 알 수 있다.아래 그림은 MIPS의 에 쓰이는 명령어의 디코더로 op 값과 fn 값을 통해서 어떤명령어가 쓰인지 알 수 있다. 예를 들어 R타입의 명령어 중에서 OR 명령어가 쓰인다면 fn 디코더에서 OR 명령어의 fn이 37임을 알수 있고 op는 0임을 알 수 있다. 또 Load 명령어라 하면 Load 명령어는 R타입의 명령어가 아니기 때문에 fn을 가지지 않고 op만 35를 가지는 것을 알 수 있다.Control Signal을 살펴보면 arithInst는 addInst, subInst, sltInst, addiInst, sltiInst이고 logicInst는 andInst, orInst, xorInst, norInst, andiInst, oriInst, xoriInst이고 immInst, luiInst, addiInst, sltiInst, andiInst, oriInst, xoriInst이 있다.예를 들어 RegWrite가 1인 명령어는 luiIns와 arith Inst과 logicInst와 lwInst과 jalInst가 있고 ALUSrc가 1인 경우는 immInst과 lwInst과 swInst가 있다. 또한 Add′Sub이 1인 경우는 sub Inst과 sltInst과 sltiInst이고 DataRead가 1인 경우는 lwInst 뿐이고 PCSrc0가 1인 경우는 jInst과 jalInst과 syscallInst이 있다.컴퓨터에서 명령어에 접근하거나 읽어오고나 연산을 하는 등 여러가지를 수행하는 이러한 것들을 수행하는데 있어 걸리는 시간이 각각 다르다. 다음은 각각 걸리는 시간들이다.Instructio 봤을 때 Load 명령어가 제일 긴 시간이 걸림을 알 수가 있다. 일반적으로 명령어가 차지하는 비율과 걸리는 시간은 아래와 같다.R-type 44% 6 nsLoad 24% 8 nsStore 12% 7 nsBranch 18% 5 nsJump 2% 3 nsWeighted mean ?6.36 nsWeighted mean은 CPI 평균을 구하는 방법으로 비율과 걸리는 시간을 곱해서 총합을 구하면 된다.Chapter 14앞의 chapter에서 하나의 사이클에 하나의 명령어만 수행하는 것을 배웠다. 하지만 명령어 하나에 걸리는 시간은 각각 다르기 때문에 명령어 중에서 제일 오래 걸리는 시간을 한 사이클로 놓고 구성을 했다. 하지만 이 경우에는 시간이 낭비가 되기 때문에 속도 느리다. 멀티 사이클 경우에는 하나의 명령어에 여러 개의 사이클을 두어 시간을 절약한다. 위의 그림과 같이 멀티 사이클을 사용하는 경우 싱글 사이클에 비해 시간이 절약됨을 알 수가 있다.위와 같은 그림이 싱글 사이클 데이터 패스라 하면 아래의 그림은 멀티 사이클 데이터 패스이다.멀티 사이클 데이터 패스는 Inst. reg와 Data Reg, x Reg, y Reg, z Reg가 추가된 것을 알 수 있다. 이것은 하나의 메모리만을 사용하는데 명령어와 데이터가 같은 메모리 안에 저장되는 것을 말한다.Inst. Reg는 현재 수행되고 있는 명령어가 무엇인지를 알 수 있다.IRWrite는 Inst. Reg의 신호가 쓰는 것을 가능케한다. IRWrite가 1일 때는 명령어를 Inst. Reg안에 쓸 수가 있다. 즉 명령어가 바뀔 때마다 사용할 수 있다는 것이다.Inst'Data는 메모리의 주소를 선택한다. 만약에 Inst'Data가 0이라면 PC는 주소로 사용된다.명령어는 메모리로부터 읽어 온다. Inst'Data가 1일 때는 z Reg를 주소로 사용되고 이러한 종류의 명령어는 Load나 Store 명령어가 있다.RegInSrc는 Reg 파일안에 쓰는 연산의 데이터 값을 어느 것을 선택하는지 결정하는 것이다ALUSrcX는 처음으로 ALU에 들어가는 입력을 어떤 것을 선택할지 결정할 것이다.ALUSrcX가 0이라면 PC 값을 ALU의 입력 값으로 공급 할 것이다. 이는 다음 PC값을 연산하는 과정으로 명령어가 브렌치일 경우에 사용이 된다. ALUSrcX가 1이라면 x Reg의 값이 ALU의 입력으로 공급될것이다.ALUSrcY는 ALU에 들어가는 다른 입력을 어떠한 것을 선택할지 결정한다.ALUSrcY는 4가지 경우가 있는데 첫 번째로 ALUSrcY가 0이 들어가는 경우 PC 값을 계산하는 경우로 PC에 4만큼 증가를 하게 된다. 두 번째로 ALUSrcY가 1이 쓰는 경우는 rt값을 입력으로 받게 되는 경우이고 ALUSrcY가 2인 경우에는 immediate 값을 sign-extended 시켜 값을 받게 되는 데 이는 I 타입의 명령어 중에서 branch 명령어를 제외한 나머지가 쓰일 경우이고 ALUSrcY가 3이 올경우에 immediate 값을 4배한 후 sign-extended 시켜 값을 받게 되는데 이 경우는 branch 명령어가 쓰일 경우를 말한다.위의 표는 Multicycle Data Path의 Clock Cycle and Control Signals 을 보여주고 있다.Execution Cycles는 크게 5단계로 나누어져 있다. 1단계부터 Fetch &PC incr, Decode &reg read, ALU oper & PC update, Reg write or mem access, 마지막 단계인 Reg write for lw로 볼 수 가 있다.1단계인 Fetch &PC incr는 명령어를 읽어오거나 명령어 안에 레지스터 값을 쓰거나 PC의 증가량을 쓰게 된다. 1단계인 경우 signal settings 는 Inst′Data = 0, MemRead = 1, IRWrite = 1, ALUSrcX = 0, ALUSrcY = 0, ALUFunc = ‘+’, PCSrc = 3, PCWrite = 1 와 같이 된다.위의 그림과 같이 연산이 수행이 된다.Decode 된다.

공학/기술| 2010.12.10| 20페이지| 1,000원| 조회(944)

컴퓨터, 멀티플렉서, ALU 명령어, 레지스터 rs, 레지스터 rt

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