하드웨어 기초

디지털 값을 표현하는 비트, 비트를 묶어 한 신호로 다루는 버스, 이진수의 자릿값과 16진수 표기, 비트 폭이 부호 없는 수의 범위를 정하는 원리를 다룹니다.

입력 비트에서 출력 비트를 정하는 규칙인 NOT·AND·OR·XOR, 그 규칙을 빠짐없이 적는 진리표, 말로 된 조건을 논리식으로 바꾸는 방법을 다룹니다.

게이트 없이 선만으로 비트를 고르고 이어 붙이는 배선, 게이트로 만든 세 회로인 멀티플렉서·디코더·가산기, 그리고 배선과 연산을 구분하는 기준을 다룹니다.

2의 보수, 같은 비트 패턴이 읽는 방법에 따라 두 수가 되는 이유, 값을 넓히고 좁힐 때 일어나는 일, 사라진 자리올림과 오버플로의 차이를 다룹니다.

회로에 기억이 필요한 이유, 입력 D와 출력 Q를 가진 레지스터, 레지스터가 지금 가진 값과 다음 클록 에지 뒤에 가질 값의 차이를 다룹니다.

클록의 주기·에지·사이클, 갱신과 유지를 고르는 enable, 종류·극성·우선순위로 구분하는 리셋을 다루고, clear가 enable을 이기는 이유를 설명합니다.

상승 에지를 기준으로 파형을 읽는 법, 입력 구동·에지 샘플링·에지 뒤 관찰의 구분, 레지스터 한 단계와 두 단계가 값을 한 사이클과 두 사이클 늦추는 이유를 다룹니다.

요구사항에서 검사 대상 설계와 테스트벤치로 이어지는 흐름, 컴파일·생성·시뮬레이션·합성이 각각 하는 일, 정상·경계·리셋 사례, 첫 불일치에서 원인을 추정하는 방법을 다룹니다.