본 논문에서는 2진논리의 확장을 Galis체상에서 해석하여 확장논리에 기초한 순차디지털논리시스템과 컴퓨터구조의 핵심인 연산알고리즘을 논의하였다. 순차디지털논리시스템은 Building Block으로서 T-gate를 사용하였으며, 차순상태함수, 출력함수를 도출하여 최종 궤환이 없는 Moore Model의 순차디지털논리시스템을 구성하였다. 그리고, 컴퓨터구조에서 중요한 연산알고리즘의 핵심인 가산, 감산, 승산 및 제산 알고리즘을 유한체의 수학적 성질을 토대로 각각 도출하였다. 특히, 유한체 GF($P^m$)상에서 P=2인 경우는 기존의 2진디지털논리시스템에 적용이 용이하다는 장점이 있으며, mod2의 성질에 의해 감산 알고리즘은 가산 알고리즘과 동일하다. 제안한 방법은 기존의 2진논리를 확장할 수 있어 좀 더 효율적으로 디지털논리시스템을 구성할 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 개선된 자동정리증명 기법에 기초하여 유한체상의 디지털논리 시스템을 구성하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 먼저 유한체상의 중요한 학적 성질을 논의하였고 자동정리증명기법의 개념과 기본 성질을 서술하였다. 그리고 개선된 자동정리증명기법을 적용하기 위해 몇 가지 정의를 하였으며 이를 근간으로 디지털논리 시스템의 Building Block을 제안하였다. 또한, 디지털논리 시스템을 구성하기 위한 중요한 관계를 정의하였으며 최종 유한체상의 디지털논리시스템을 개선된 자동정리 증명 기법에 의해 구성하였다.
본 논문에서는 De Bruijn 그래프에 기초한 다중처리기구성의 한 가지 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 유한체상의 수학적 성질과 그래프의 성질을 사용하여 변환연산자를 제한하였으며, 이들 변환연산자를 이용하여 De Bruijn 그래프의 변환표를 도출하였다. 그리고, 이 변환표로부터 유한체상의 De Bruijn 그래프를 도출하였다. 제안한 다중처리기는 유한체상의 임의의 소수와 양의 정수에 대해 구성할 수 있으며 고장허용컴퓨팅시스템, 파이프라인 시스템, 병렬처리 네트워크, 스위칭 함수와 이의 회로, 차세대 디지털논리시스템 및 컴퓨터구조 중의 하나인 다치디지털논리시스템 등에 적용할 수 있으리라 전망된다.
본 논문에서는 정보 과학교육에서 디지털 시스템의 동작 원리를 이해하는데 기초가 되는 디지털 논리 회로에 대한 내용을 쉽게 이해할 수 있도록, 전기회로 실험 조작 활동을 통한 논리회로 결과 검증 방법을 제안하였다. 그리고 제안한 검증방법을 활용하고 실생활 디지털 기기 예제를 통해 PBL 기법에 기반한 논리회로의 개념교육 방법 및 부울 논리 교육 방법을 제안하고 실제 수업에 적용한 결과를 난이도 할당의 적절성 및 학생들의 문제해결력 측면에서 분석하였다.
본 논문에서는 TDBM과 CMTEDD를 사용하여 다중출력조합디지털논리시스템 설계방법의 한가지를 제안하였다. 또한, CBDD와 CMTEDD를 기반으로 최종 조합디지털논리시스템 구성을 멀티플렉서를 사용하여 구현하였다. 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 모듈사이의 내부결선을 효과적으로 줄일 수 있으며 입력변수의 쌍과 출력함수의 쌍에 의해 게이트 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.
오늘날 IT의 급속한 진보는 사회적, 경제적 변화를 가져왔다. 그리고 많은 나라들이 정보화시대에 선두를 차지하려 노력하고 있다. 이에 미래의 IT산업을 선도할 인재들의 첫 출발점이라고 할 수 있는 초등학교에서의 정보영재교육의 필요성이 더욱 중요시되고 있으며, 현대 디지털 사회 전 분야에 걸쳐 없어서는 안 될 필수적인 요소로 사용되고 있는 디지털 시스템의 동작 원리를 이해하는 것이 요구되고 있다. 이에 디지털 시스템의 동작 원리를 이해하는 데 기초가 되는 디지털 논리 회로에 대한 내용을 초등학교 아동들이 쉽고 흥미롭게 이해할 수 있는 교육방법을 개발하여 실생활에서 필요한 디지털 시스템을 창의적으로 설계하고, 이를 통한 문제해결능력을 향상하고자 한다.
본 논문에서는 디지털논리회로의 여러 가지 원리를 이해하고 확인해보기 위해 비주얼베이직의 ActiveX 컨트롤을 이용하여 단순화된 웹 기반 디지털 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 디지털시뮬레이터는 디지털 논리회로 학습에 있어 필수적인 기능만이 구현되었으며, 학습자가 스스로 구성한 디지털 회로를 직접 웹상에서 시뮬레이션 해 봄으로써 디지털시스템에 대한 설계 및 해석이 가능하도록 제작되었다. 개발된 디지털 시뮬레이터가 디지털 논리회로에 대한 멀티미디어 컨텐츠와 함께 웹에 제공된다면 교육현장에서 교육보조도구로써 활용이 가능하고 또한 학습효율의 극대화를 이를 수 있으리라 생각된다. 제안된 시뮬레이터의 유효성을 입증하기 위해 몇 가지 디지털 논리회로에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다.
인터넷을 포함한 여러 가지 기술이 발전됨에 따라 인터넷 광고 시장도 두드러지게 성장하고 있다. 무한한 가상 공간과 디지털이 갖는 신속성, 편리함 등 다양한 서비스를 제공할 수 있는 인터넷 기반의 모든 서비스는 데이터베이스로 축적된다. 여기에 애매함과 불확실성을 가지는 실세계를 표현하기 위해 퍼지논리함수를 이용하여 효율적으로 방문객을 분류하는 방법을 제시한다.
본 논문에서는 분할기법을 이용하여 디지털논리스위칭함수를 구성하는 한가지 방법을 제안하였다. 먼저, 디지털논리시스템에 대한 분할기법의 개념을 서술하였고, 본 논문에서 사용되는 각종 정의에 대해 논의하였다. 또한, 제안한 방법으로 구한 디지털논리스위칭함수를 회로설계하기 위해 먼저, 각각의 분할함수에 기초를 둔 Building Block(BB)을 구성에 대해 서술하였다. 그리고 이들 BB를 근간으로 회로설계하는 방법에 대해 논의하였다. 그리고 제안한 방법을 적용 예를 들어 그 결과를 기존의 방법과 비교 및 검토하였다. 그 결과 기존의 방법에 비해 효과적인 cost를 얻을 수 있었다.
논리 회로는 하드웨어로 직접 구현할 수도 있으나, 설계된 디지털 논리를 프로그램으로 구현하고 이를 내장형 프로세서가 실행하게 하는 방식으로 구현할 수 있다. 이러한 구현은 내장형 시스템에 적합하도록 코드 크기와 실행 속도가 효율적이어야 한다. 본 논문에서는 복사 전파, 데드코드 삭제, 위상 정렬등의 컴파일러 최적화 기술과 함수 단위 모듈 개념을 도입하여 신호 흐름 분석 기법의 C 코드 자동 발생기를 구현하였다. 회로 시뮬레이션 구현 기법 중 유한 상태 천이 모델 기법으로 코드를 발생하는 Esterel 시스템과 성능 비교 실험을 한 결과, 코드 크기는 평균 84.17%로 감소되었으며 실행 속도는 평균 4.68배로 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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