책으로 컴퓨터 구조와 프로그래밍 읽기

텍스트 표현

숫자를 사용하여 키보드의 문자 및 기타 기호를 나타내는 방법

  • ASCII 코드
    • 키보드의 각 기호에 7비트 숫자 값 할당
  • 유니코드 변환 형식 8비트(UTF-8)
    • 비트 가격이 하락하자 유니코드가 만들어졌고 문자에 16비트 코드가 부여되었습니다.

    • 그들은 비트와 같은 추상화를 사용하여 숫자를 나타내고, 숫자는 문자를 나타내고, 다른 숫자는 이러한 숫자를 나타냅니다!
    • 유니코드 변환 형식 8비트 인코딩 방법은 이전 버전과의 호환성 및 효율성 때문에 가장 널리 사용됩니다.

숫자를 문자로 표현

UTF-8은 문자(예: A)를 나타내는 비트(이진수 000000001000000)에서 파생된 숫자(0x0041)를 나타내는 숫자(실제로는 UTF-8로 인코딩된 값)를 나타내는 데 사용됩니다.

0x41)로 인코딩됩니다.

→ 이제 문자를 사용하여 숫자도 나타낼 수 있습니다!

  • 인코딩이 인쇄 가능하도록 변경됨(Quoted-Printable 인코딩)
    • 7비트 데이터만 지원하는 통신 경로를 통해 8비트 데이터를 송수신하기 위한 인코딩 방법
  • Base-64 인코딩(base64)
    • QP 인코딩 → 1바이트를 표현하기 위해 3바이트 사용 – 비효율적
    • base64 인코딩 = 4자로 표현되는 데이터의 3바이트
      • 3바이트 데이터의 24비트는 4개의 6비트 블록으로 나뉘며 각 6비트 값에는 인쇄 가능한 문자가 할당됩니다.

    • URL 인코딩(백분율 인코딩)
      • % 뒤에 문자의 16진수 표현을 추가하여 문자를 인코딩합니다.

        • /는 URL에서 특별한 의미가 있습니다!
          – /의 특별한 의미를 의미하지 않으려면 /를 %2F(문자의 16진수 표현)라는 문자열로 바꾸십시오.

제2장 전자 회로의 조합 논리 – 컴퓨터가 비트를 처리하는 방법

디지털 컴퓨터의 경우

  • 아날로그와 디지털의 차이
    • 아날로그: 연속(ex 계산기)
    • 디지털: 눈에 잘 띄지 않음(예: 손가락)
  • 하드웨어에서 크기가 중요한 이유
    • 컴퓨터에서 전자의 전파 시간을 최소화하는 방법은 무엇입니까? → 부품을 최대한 가깝게 (물리적으로) 배치하십시오!
    • 하드웨어가 작을수록 속도와 효율성이 높아지지만 너무 작으면 서로 간섭하기가 매우 쉽습니다.

    • 따라서 더 높은 결정 기준을 통해 잡음에 강한 디지털 회로를 사용하는 것이 필수적입니다!
  • 아날로그 세계에서 디지털화
    • 왜곡 사용
    • 출력 값이 임계 값 (기준)의 한쪽에서 다른쪽으로 이동하여 중간 출력 값을 어렵게 만듭니다!
    • 이것은 연속 공간을 이산 영역으로 나눕니다.

  • 소수 대신 비트를 사용하는 이유는 무엇입니까?
    • 능률!
    • 숫자의 경우 전달 함수를 10개의 서로 다른 임계값으로 나누는 쉬운 방법이 없기 때문입니다.

    • 최신 하드웨어는 전달 함수의 하부와 상부를 사용합니다!

전기 이론에 대한 간략한 소개

전기는 수도관과 같습니다!

  • 옴의 법칙
    • 전류는 전압을 저항으로 나눈 것과 같습니다(I = V/R).
  • 전원 스위치
  • 회로

비트 처리용 하드웨어

  • 릴레이(릴레이)
    • 전자석을 이용하여 스위치를 움직이는 장치
    • 릴레이를 통해 EMERGENCY 기능을 구현하는 인버터를 만들 수 있습니다!
    • 다만 기계적인 부분이 포함되어 있기 때문에 스위치 접점 X에 문제가 있으면 정상적으로 작동합니다.

  • 파이프
    • 물체를 충분히 가열하면 전자가 방출되는 현상에 기초한 발명
    • 히터는 음극을 가열하여 전자가 튀어 나오게 하고, 그리드가 간섭하지 않으면 전자가 양극에 도달합니다(그리드 = 스위치).
    • 장점은 움직이는 부품이 없고 릴레이보다 훨씬 빠르다는 것입니다.

    • 단점 : 매우 뜨겁고 취성
  • 트랜지스터
    • 진공관과 비슷하지만 반도체라는 특수 소재를 사용합니다.

      • 반도체 = 도체와 절연체 사이에 들어갈 수 있는 물질
      • 아주 작게 만들 수는 있지만 도체가 얇아질수록 저항이 커지고 열이 발생합니다(반도체는 쉽게 녹을 수 있기 때문에 트랜지스터의 방열은 매우 중요한 문제입니다).
      • 반도체 재료의 기판 또는 슬래브에서 제조(보통 실리콘이 기판 재료로 사용됨)
      • 바이폴라 접합 트랜지스터 / 전계 효과 트랜지스터
    • 집적 회로(칩)
      • 트랜지스터 → AND와 같은 간단한 회로도 너무 많은 부품이 필요합니다!
      • 집적 회로를 사용하면 단일 트랜지스터 비용으로 복잡한 시스템을 구축할 수 있습니다.

  • 새로운 기술이 나올 때마다 회로는 더 작아지고 저렴해지고 에너지는 더 효율적으로 사용됩니다!