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『디지털 공학: 논리회로의 설계 원리』는 디지털 공학을 처음 접하는 공학 계열 학생들을 위한 입문서이다. 디지털 논리회로 해석 및 합성에 대한 체계적인 내용뿐만 아니라, 신호의 경로를 파고드는 회로 동작의 근본 원리를 자세히 다룬다. 실제 트랜지스터 레벨로 구현되는 것을 염두에 두고 전체 시나리오가 형성되므로, 실무에서 회로 설계에 종사하는 엔지니어에게도 적합하다.

도서 장점(마케팅 포인트)
① 디지털 공학의 기본 원리와 논리회로를 회로 동작 위주로 설명한다.
→ 회로 설계자 관점에서 논리회로 동작을 쉽게 이해할 수 있도록 자세히 설명하였다.
② 디지털 공학을 전기전자공학의 관점에서 설명한다.
③ 디지털 회로의 동작 원리부터 자세히 설명하고, 나아가 디지털 시스템을 직접 설계해볼 수 있게 한다.
④ MATLAB Simulink를 이용한 시뮬레이션 예제를 통해 논리 동작을 검증한다.
⑤ 디지털 공학을 처음 배우는 입문자뿐만 아니라, 회로 설계에 종사하는 엔지니어에게도 적합하다.

도서 특징
‘원리’를 알아야 디지털 시스템을 제대로 설계한다!
신호의 흐름을 통해
역동적인 회로 동작을 명확히 이해하고,
MATLAB Simulink 시뮬레이션으로 논리 동작을 검증한다.

【누구를 위한 책인가】
이 책은 디지털 공학을 처음 접하는 공학 계열 학생들을 위한 입문서이다. 디지털 논리회로 해석 및 합성에 대한 체계적인 내용뿐만 아니라, 신호의 경로를 파고드는 회로 동작의 근본 원리를 자세히 다룬다. 따라서 디지털 논리회로에서의 수학적이고 기계적인 과정만이 아닌, 회로 동작의 측면에서 이해하는 능력을 기를 수 있다. 이 책은 실제 트랜지스터 레벨로 구현되는 것을 염두에 두고 전체 시나리오가 형성되므로, 실무에서 회로 설계에 종사하는 엔지니어에게도 적합한 도서이다.
실습 파트의 Simulink 장별 예제를 따라가다 보면 디지털 논리회로에 대해 깊이 이해할 수 있고, 여기에 종합 예제까지 수행하면 어느덧 디지털 시스템을 설계하는 감각이 형성될 것이다.

부/장별 내용 요약

? 디지털의 기초(1장~2장)
디지털화의 이점과 원리 및 그에 대한 수학적 접근 방법을 다룬다.
? 조합논리회로(3장~4장)
3장에서는 수학적 접근 방법을 실제 논리회로로 구현하는 원리를 설명하고, 4장에서는 여러 가지 기본적인 조합논리회로를 학습한다.
? 회로 기법(5장~6장)
상태를 저장하는 원리와 대표적인 상태 저장회로인 플립플롭을 이해하는 데 집중한다.
? 순차논리회로(7장~8장)
상태머신의 체계적인 해석과 합성 방법을 다루며, 그 대표적인 예로 카운터에 대해 광범위하게 학습한다.
? 디지털 기억회로(9장)
시스템 레벨의 기초가 되는 레지스터와 디지털 회로를 구현하는 또 다른 방안인 메모리 평면을 다룬다.
? 시뮬레이션(MATLAB Simulink)
시뮬레이션 연습을 위한 Simulink의 기본을 다루고, 회로를 익히기 위한 예제를 제시하여 논리도를 구현하고 시뮬레이션한다.

Chapter 01 2진 논리체계
서론
1.1｜디지털 정보
1.1.1 디지털 논리
1.1.2 수의 표현
1.1.3 아날로그 및 디지털 신호
1.1.4 데이터 전송
1.2｜잡음 여유
1.2.1 디지털 시스템의 잡음 여유
1.2.2 전압전달 특성
1.2.3 잡음 여유 전압
1.2.3 회로 검증 방법
1.3｜수의 표현 및 연산체계
1.3.1 수의 변환
1.3.2 보수
1.3.3 수의 연산
1.4｜2진 코드 체계
1.4.1 BCD 코드
1.4.2 그레이 코드
1.4.3 3 초과 코드
1.4.4 2*421 코드
1.4.5 ASCII 코드
:: 연습문제

Chapter 02 부울함수
서론
2.1｜부울대수의 기본 원리
2.2｜부울대수의 기초
2.2.1 기본 연산
2.2.2 논리 연산의 공리
2.2.3 논리 연산의 정리
2.2.4 논리식의 증명
2.3｜부울함수의 논리식 표현
2.3.1 최소항
2.3.2 최대항
2.3.3 부울함수의 표준형 표현
2.3.4 곱의 합 및 합의 곱
2.3.5 논리식의 간략화
2.4｜카르노 맵을 이용한 논리식의 간략화
2.4.1 곱의 합 간략화
2.4.2 2변수 카르노 맵
2.4.3 3변수 카르노 맵
2.4.4 4변수 카르노 맵
2.4.5 합의 곱 간략화
2.4.6 5변수 및 6변수 카르노 맵
2.5｜퀸-맥클러스키 방법을 이용한 논리식의 간략화
2.5.1 퀸-맥클러스키 알고리즘
2.5.2 퀸-맥클러스키 알고리즘을 이용한 간략화 예제
:: 연습문제

Chapter 03 조합논리회로의 이해
서론
3.1｜논리 게이트 회로의 이해
3.1.1 기본 게이트의 이해 및 활용
3.1.2 기본 게이트를 이용한 부울식의 구현
3.2｜트랜지스터 회로의 이해
3.2.1 반도체의 극성
3.2.2 MOSFET의 소개
3.2.3 CMOS 논리회로
3.3｜논리식과 논리회로의 변환
3.3.1 부울식의 논리회로 구현
3.3.2 논리회로의 부울식 표현
3.4｜타이밍 특성
3.4.1 입?출력 파형
3.4.2 팬 인 및 팬 아웃
:: 연습문제

Chapter 04 조합논리회로의 응용
서론
4.1｜패리티 발생기/검출기
4.1.1 패리티의 원리
4.1.2 패리티 회로
4.2｜인코더
4.3｜디코더
4.3.1 디코더의 원리
4.3.2 디코딩 시스템
4.4｜멀티플렉서 및 디멀티플렉서
4.4.1 멀티플렉서
4.4.2 디멀티플렉서
4.5｜비교기
4.5.1 등가 비교기
4.5.2 디지털 비교기
4.6｜가산기 및 감산기
4.6.1 반가산기
4.6.2 반감산기
4.6.3 전가산기
4.6.4 전감산기
4.7｜고속 가산기
4.7.1 리플 캐리 가산기
4.7.2 캐리 예측 가산기
4.7.3 캐리 선택 가산기
:: 연습문제

Chapter 05 상태 저장회로
서론
5.1｜게이팅
5.2｜상태 저장
5.2.1 단안정 회로
5.2.2 비안정 회로
5.2.3 쌍안정 회로
5.3｜3상 게이트
5.4｜래치
5.4.1 인버터형 래치
5.4.2 NAND형 SR 래치
5.4.3 NOR형 SR 래치
5.4.4 D형 래치
:: 연습문제
Chapter 06 플립플롭
서론
6.1｜플립플롭의 원리
6.1.1 트리거링 기법
6.1.2 타이밍 파라미터
6.1.3 마스터-슬레이브 구조의 원리
6.2｜ D 플립플롭
6.2.1 래치 기반 D 플립플롭
6.2.2 마스터-슬레이브 D 플립플롭
6.2.3 마스터-슬레이브 SR 플립플롭
6.3｜JK 플립플롭
6.3.1 클록형 JK 플립플롭
6.3.2 마스터-슬레이브 JK 플립플롭
6.4｜T 플립플롭
6.5｜비동기 입력
6.5.1 프리셋/리셋
6.5.2 클록 게이팅
6.6｜ 파이프라인
:: 연습문제

Chapter 07 순차논리회로의 이해
서론
7.1｜순차논리회로의 소개
7.2｜상태머신
7.2.1 무어머신
7.2.2 밀리머신
7.3｜순차논리회로의 표현
7.3.1 상태도
7.3.2 상태표
7.3.3 상태 축약
7.3.4 상태방정식
7.3.5 논리도
7.4｜상태 할당
:: 연습문제

Chapter 08 순차논리회로의 해석 및 합성
서론
8.1｜순차논리회로의 해석
8.1.1 순차논리회로의 해석 방법
8.1.2 기타 회로 설계 기법
8.2｜순차논리회로의 합성
8.2.1 논리도 합성 체계
8.2.2 상태의 개수가 2ⁿ보다 적은 경우
8.3｜카운터
8.3.1 2진 카운터
8.3.2 비동기식 카운터
8.3.3 링 카운터
8.3.4 존슨 카운터
8.3.5 그레이 코드 카운터
8.3.6 카운터의 동작 속도
8.4｜ 클록 주파수 변환
8.4.1 주파수 분주기
8.4.2 주파수 합성기
:: 연습문제

Chapter 09 디지털 기억회로
서론
9.1｜레지스터
9.1.1 신호 경로 및 전달 방식
9.1.2 입?출력 구조
9.1.3 시프트 레지스터의 원리 및 응용
9.2｜ PLD를 이용한 조합논리회로
9.2.1 프로그래밍 방식
9.2.2 PLA
9.2.3 PAL
9.3｜메모리 소자를 이용한 조합논리회로
9.3.1 ROM
9.3.2 PROM
9.3.3 EPROM
9.3.4 EEPROM(E2PROM)
:: 연습문제

Chapter 09 MATLAB Simulink를 이용한 시뮬레이션
Simulink A｜Simulink의 기본
A.1 Simulink 시작하기
A.2 시뮬레이션 수행하기
Simulink B｜시뮬레이션 예제
B.1 장별 예제
B.2 종합 예제

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