Page 4 고등학교 디지털 논리 회로 브로슈어

디지털 논리 회로

3. 교과서 구성 체재와 활용 방법

대단원 열기

Ⅰ 디지털 시스템
1 디지털 시스템의 개요
핵심 질문 전자 기기들은 어떤 신호를 다루는 시스템인가?
2 디지털 시스템의 특징
핵심 질문 디지털 IC를 각각 다르게 만드는 이유는 무엇인가?

단원 아날로그 저울은 디지털 저울보다 고
개관
장이 적고 가격이 저렴하다. 그러나
이 단원에서는 아날로그 신호와 디지털 신호의 개념과 그 차이점을 알고, 우리 주 디지털 저울은 수치로 표현되어 아날
변에서 널리 사용되는 각종 전자 기기의 신호 변환 과정을 알아본다. 또 아날로그 로그 저울보다 읽기가 쉽다.
시스템에 대한 디지털 시스템의 장단점을 알아보고, 디지털 집적 회로의 종류를
구조에 따라 분류하여 본다.
단원의 특징을 나타내는 사진과 단원 개관을 통해 단원 학습
내용을 유추하고 학습 동기를 유발할 수 있도록 하였습니다.

중단원 열기 본문

아래와 같이 일상생활에서 사용하는 아날로그와 디지털 생활용품을 찾을 수 있다. 빛의 파형과 소리의 파형 2 아날로그 신호의 디지털 신호 변환 3 디지털 시스템과 아날로그 시스템
디지털 시스템의 개요
10 nm 10 nm –5 –3 1nm 3 10 nm 10 nm 6 1m 10 nm 3 아날로그 형태의 정보, 예를 들어 소리를 디지털 형태의 정보로 변환하기 위해서는 전기・전자 회로는 취급하는 신호에 따라 디지털 시스템과 아날로그 시스템으로 구 이산 정보
감마선 X선 자외선 적외선 초단파 라디오파 아날로그와 같은 연속 신호에서 신
그림 I-8과 같이 표본화(sampling), 양자화(quantizing), 부호화(encoding)의 3단계 과 분되며, 각각 디지털 신호와 아날로그 신호를 통해 동작한다. 디지털 시스템은 연속적
학 습 목 표 1 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점을 설명할 수 있다. 빛의 파형 홋값을 0과 1처럼 표준 추출(샘플
링)한 값을 말한다.
정을 거쳐야 한다. 이지 않은 정보를 가공하고 처리하여 최종으로 얻으려는 이산 정보를 출력하는 모든
2 신호의 변환 과정을 설명할 수 있다. 시스템
형태의 장치를 말한다. 임의의 종합된 형태의 작업이나 기
그림 Ⅰ- 3 아날로그 기기 그림 Ⅰ- 4 디지털 기기 능을 수행하는 일정한 체계를 갖춘
진폭 디지털 시스템은 간단한 산술 연산을 수행하는 장치에서부터 컴퓨터나 방송, 통신 기기의 집합체를 말한다.
핵 심질 문 전자 기기들은 어떤 신호를 다루는 시스템인가? 높은 소리 소리의 파형 낮은 소리 시스템처럼 매우 복잡한 시스템에 이르기까지 여러 분야에서 활용된다.
높은 소리
낮은 소리
2 우리 주변의 디지털 기기 아날로그 시스템은 연속적인 신호를 입력 받아 처리한 후 연속적인 형태의 신호로
원신호 시간
일상생활 속에서 접하는 대부분의 신호는 아날로그 신호이다. 그럼에도 디지털 신 출력하는 시스템이다. 디지털 시스템이 발전하기 이전에는 대부분의 장치가 아날로그
호로 변환하여 처리하는 것은 신호의 조작이 단순하고, 신속하게 처리할 수 있기 때 • 표본화는 아날로그 신호를 일정한 시간 간격에 따라 시스템으로 이루어져 있었다.
표본을 추출하는 단계이다.
문이다. 이런 이유로 우리 주변의 아날로그 기기들은 빠르게 디지털화되고 있다.
• 소리의 표본화율은 1초 동안 추출한 표본 수를 말한다. 컴퓨터는 대표적인 디지털 시
[1단계] 표본화 이산 정보 입력 이산 정보 출력
CCD(Charge-Coupled Device) 스템 중 하나입니다.
1 아날로그와 디지털 디지털
디지털카메라의 이미지 센서로, 빛 4 • 양자화는 표본화 과정에서 추출한 표준화된 신호에 각 1010011 0 시스템 01 1 10101
을 전하로 변환시켜 이미지를 얻어 3
각의 음량 레벨을 정숫값으로 표현하는 단계이다.
내는 센서이다.
정보 통신의 발달로 하루에도 수많은 자료와 정보가 만들어진다. 문자, 소리, 이 아날로그 2 • 진폭을 나누는 간격이 짧을수록 양자화 오차를 최소
빛의 밝기, 바람의 세기, 소리의 높 1 그림 Ⅰ- 12 디지털 시스템
미지 등의 다양한 자료와 정보는 표현하는 형태에 따라 아날로그(analog)와 디지털
낮이처럼 자연에서 생성된 연속적 [2단계] 양자화 화하여 본래 음에 가까운 소리를 만들 수 있다.
(digital)로 구분한다. 인 파(波)를 가능한 한 그대로 재현
한 것을 말한다. 연속 정보 입력 연속 정보 출력
4 0100
디지털 3 0011 • 부호화는 양자화된 값에 각각의 음량을 컴퓨터가 처 아날로그
1 아날로그 신호와 디지털 신호 스마트폰의 녹음 기능은 소리를 저장하고 재생 디지털카메라는 촬영한 사물을 렌즈를 통해 들 2 0010 리할 수 있도록 0과 1의 2진 데이터로 변환하는 단계 시스템
하는 것으로 아날로그 신호를 디지털 신호로
손가락이란 뜻의 라틴어 디지트 어온 빛이 CCD를 통해 빛의 세기와 위치에 따라
(digit)에서 나온 말이다. 디지털 신 변환하여 처리한다. 밝기, 색상, 좌표 등의 디지털 정보로 변환된다. 1 이다.
아날로그는 전압이나 전류와 같이 연속적으로 변화하는 양을 표현한 것이다. 아날 호는 아날로그 신호와는 다르게 분 [3단계] 부호화 0001
명히 구별되는 두 레벨의 신홋값만 그림 Ⅰ- 5 생활 속의 디지털 기기 그림 Ⅰ- 13 아날로그 시스템
로그 신호는 물리적인 양을 그림 Ⅰ -1과 같이 시간의 흐름에 따라 연속적인 값의 형태
을 가진다. 그림 Ⅰ- 8 소리를 디지털 정보로 변환하는 과정 라디오는 대표적인 아날로그
로 나타난다. 이에 반해 디지털은 컴퓨터의 디지털 코드처럼 아날로그와 분명히 구별 시스템 중 하나입니다.
되는 두 레벨의 신홋값만을 가진다. 디지털 신호는 주로 전압이 높을 때의 값과 낮을 더 알아보기 아날로그 신호와 디지털 신호 처리 시스템의 구성도
때의 값으로 구분하여 0과 1의 2진수를 이용하여 신호를 처리한다. 따라서 디지털 신 아날로그와 디지털의 차이는 무엇일까? 중단원 학습정리
호는 그림 Ⅰ -2와 같이 시간의 흐름에 따라 불연속적인 값으로 나타난다. 탐구 활동 우리 주변에서 발생하는 신홋값들은 연
현재 시각을 디지털시계와 아날로그시계로 표시했을 때 어떤 장 · 단점이 있을지 생각해 보고, 아래 빈칸 아날로그 디지털
전압 전압 을 채워 보자. 속적인 신홋값인 아날로그 입력 신호들이 아날로그 입력 아날로그 신호 처리 아날로그 출력
다. 이러한 아날로그 신호는 아날로그 디
불연속적인 표현
연속적인 구분 디지털시계 아날로그시계 지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환하 아날로그 신호 아날로그 시스템 전압이나 전류와 같이 연속적으로 변하는 양을 표현한 것 불연속적으로 변하는 양을 표현한 것
표현 여 처리되고, 최종적으로는 디지털 아날로 아날로그 디지털 디지털 아날로그 아날로그 물리적인 양을 시간의 흐름에 따라 연속적 디지털 주어진 신호에 대한 물리적인 양을 숫자 0
‘23시 59분 59초’와 같이 숫자로 표현할 수 있으므로 명확하게 구 변환기 변환기 과 1로 표시하며, 시간의 흐름에 따라 연속
시간 시간 장점 그 변환기에 의해 다시 아날로그 형태로 신호 인 값의 형태로 나타낸 것 신호
분할 수 있고, 항상 일정한 값을 표현할 수 있다. 적이지 않은 값의 형태로 나타낸 것
변환하여 출력된다. 디지털 신호
숫자, 문자와 같이 연속적이지 않은 정보를
아날로그 연속적인 신호를 입력 받아 처리한 후 연속 디지털
그림 Ⅰ- 1 아날로그 신호 그림 Ⅰ-2 디지털 신호 단점 사람마다 다르게 읽을 수 있어 정확성이 떨어질 수 있다. 디지털 입력 디지털 신호 처리 디지털 출력 시스템 적인 형태의 신호를 출력하는 시스템 시스템 가공하고 처리하여 최종적으로 얻으려는 이
산 정보를 출력하는 모든 형태의 장치
디지털 시스템
12 Ⅰ . 디지털 시스템 1. 디지털 시스템의 개요 13 1. 디지털 시스템의 개요 1518 Ⅰ . 디지털 시스템
학습 목표를 통해 주요 학습 내용을 제시 다양한 학습 구성 요소와 보충 자료 및 탐구 활동으로 수준별
하고, 핵심 질문을 활용해 학습 방향을 학습이 가능하도록 하였으며, 중단원 학습 정리로 중단원의
파악하도록 하였습니다. 핵심 내용을 확인할 수 있도록 하였습니다.
4. 집필진 소개
인공 지능과의 공존을 눈앞에 둔 청소년들이
디지털 논리 회로에 대해 바르게 이해하고 활용 능력을
기르도록 심혈을 기울여 교과서를 개발하였습니다.