디지털 시스템설계 및 실험

- 머리말



디지털 논리회로 설계는 시스템의 논리적 분석 및 설계를 정확, 신속하게 수행할 수 있고, 그 처리과정이 분명하기 때문에 시스템의 동작 및 검증에 유리하다. 또한 논리 함수를 기반으로 설계된 시스템의 입력 및 출력 관계는 모의실험을 통해 확인할 수 있으며, 디지털 회로 실험에 사용되는 디지털 소자들은 대부분 직접화된 IC칩으로 구현되었다. 디지털 논리회로 구현에 사용되는 트랜지스터의 회로가 반도체 산업의 기술발달로 하나의 칩 안에 구현되고 있으며 그 집적되는 트랜지스터의 수는 수백만 게이트를 넘어서고 있다. 이에 따라 여러 가지 기능을 갖는 칩들을 보드수준에서 집적하여 시스템을 구현하는 시스템 온 칩(System on Chip) 기술이 가능하게 된 것이다. 그로 인해 이동통신, 가전, 지능형 시스템, 차세대 컴퓨터 등 시스템 온 칩 기술이 IT(Information technology) 산업분야 전반에 걸쳐 다양하게 적용되고 있다. 그러나 이러한 흐름의 주요 기술들이 이론적인 강의에만 의존하여 진행됨으로써 많은 학생들이 디지털 시스템의 주요 개념들과 응용을 이해하는데 상당한 어려움을 느끼고 있을 것이다. 본 저자는 그러한 어려움을 해소하는데 조금이나마 도움을 주고자 이 책을 저술하게 되었다.

이 책의 특징은 디지털 시스템의 이론에 대한 설명과 시스템의 특성을 파악하는데 용이한 테스트 보드 HBE-COMBO와 디지털 설계 프로그램인 ALTERA QUARTUS Ⅱ 9.0을 이용하여 디지털 시스템에 대한 개념과 설계 능력을 학습하는 형식을 가지며, 전체적인 내용을 파악하는데 도움이 될 수 있도록 구성하였으며, 각 장의 주요 내용들을 간단히 소개하면 다음과 같다.

Part 1은 FPGA 실습 장비인 HBE-COMBO의 구성과 사용법을 다루고, Part 2에서는 디지털 설계 및 코딩 툴인 ALTERA QUARTUS Ⅱ 9.0의 기초 및 활용, Part 3은 Verilog HDL의 문법과 활용에 대해 학습한다. 마지막으로 Part 4에서는 디지털 시스템의 기초개념, 논리게이트 및 부울대수, 조합논리회로 간소화와 응용, 순차논리회로 응용단계로 이루어지며, 각 장은 이론적 내용과 실습으로 구성하였다.

마지막으로 디지털 시스템 및 설계 응용을 처음 접하는 학생들에게 보다 쉽게 디지털 시스템 설계에 대한 개념과 이해를 돕는데 도움이 되었으면 한다.



2012년 1월 저자 씀

PART 1 QUARTU II 설치 및 활용

Chapter 1 QUARTUS II 설치

Chapter 2 QUARTUS II 활용



PART 2 디지털논리회로 이론 및 설계

Chapter 3 기초 이론

Chapter 4 조합논리회로 설계

Chapter 5 순차논리회로 설계



PART 3 VHDL 및 HBE-COMBO를 이용한 디지털 논리회로 설계 실습

Chapter 6 HBE-COMBO 사용하기

Chapter 7 VHDL 소개

Chapter 8 VHDL 및 HBE-COMBO를 이용한 디지털 논리회로 설계 실습

문성룡