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전산개론
1. 정보 표현의 단위
bit
컴퓨터는 다양한 종류의 데이터를 `비트(Bit) 패턴(Pattern)`으로 표현한다. 비트란 `0`과 `1`의 값을 갖는 이진수(Binary Digit)를 의미하며, `Binary Digit`를 축약하여 `bit`라는 용어를 사용한다.
비트는 데이터를 표현하는 가장 작은 단위이며, 0은 `꺼짐(off)`을 1은 `켜짐(on)`을 나타낸다. 이처럼, 데이터는 궁극적으로 컴퓨터 내부의 소리 회로 스위치의 `꺼짐`과 `켜짐` 상태를 이용하여 표현되는 것이다.
word
디지털 시스템의 기본 처리 단위로는 워드(word)가 있는데 컴퓨터 종류에 따라 2바이트, 4바이트, n바이트 등으로 구성된다. 즉, 몇 개의 바이트를 한 개의 기억단위로 사용하는 것을 워드라고 하며 단어의 기본 단위 자체로 뜻이 있다. 우리가 일반적으로 사용하는 컴퓨터는 32bit - 4byte - 1word로 표현하며, 8bit 컴퓨터에서는 1바이트가...전산개론
1. 정보 표현의 단위
? bit
컴퓨터는 다양한 종류의 데이터를 "비트(Bit) 패턴(Pattern)"으로 표현한다. 비트란 `0`과 `1`의 값을 갖는 이진수(Binary Digit)를 의미하며, "Binary Digit"를 축약하여 `bit`라는 용어를 사용한다.
비트는 데이터를 표현하는 가장 작은 단위이며, 0은 `꺼짐(off)`을 1은 `켜짐(on)`을 나타낸다. 이처럼, 데이터는 궁극적으로 컴퓨터 내부의 소리 회로 스위치의 `꺼짐`과 `켜짐` 상태를 이용하여 표현되는 것이다.
? word
디지털 시스템의 기본 처리 단위로는 워드(word)가 있는데 컴퓨터 종류에 따라 2바이트, 4바이트, n바이트 등으로 구성된다. 즉, 몇 개의 바이트를 한 개의 기억단위로 사용하는 것을 워드라고 하며 단어의 기본 단위 자체로 뜻이 있다. 우리가 일반적으로 사용하는 컴퓨터는 32bit - 4byte - 1word로 표현하며, 8bit 컴퓨터에서는 1바이트가 1워드이고 16비트 컴퓨터에서는 2바이트가 1워드가 되는 것이다.
HALF WORD(Nibble) : 2 Byte
FULL WORD : 4 Byte
DOUBLE PRECISION WORD : 8 Byte
2. 수의 표현
① 수의 진법
컴퓨터에서 숫자는 16진수, 8진수, 10진수는 비트패턴으로 변화되어 표현한다. 10진수는 우리가 사용하는 정수를 의미한다. 10진수를 비트패턴으로 변화하는 방법은 맨 오른쪽부터 비트패턴의 자릿수에 따라 2?,2¹,2²,2³의 순으로 곱해나간다. 일반적으로 `음수`또는 `양수`를 나타내는 부호는 N-비트패턴의 맨 왼쪽 비트를 사용하여 표시한다. 즉, 양의 정수인 경우 `0`을 사용하고 음의 정수인 경우 `1`을 사용한다. 비트패턴에서 맨 앞의 비트는 정수의 부호를 표시한다.
16진수란 `16`을 기반으로 하여 숫자를 표현하는 표기법이다. 16진수는 0~9,A~F까지 16개의 심볼을 사용하여 표현되며, 각 심볼들은 4비트 패턴으로 표현된다.
8진수는 `8`을 기반으로 하여 숫자를 표현하는 표기법이다. 8진수는 0에서 7사이의 8개 심볼을 사용하며, 각 심볼들은 3비트 패턴으로 표현된다. 8진수 7에 상응하는 3비트 패턴은 `111`이다. 어떤 숫자가 8진수임을 나타내기 위해 8진수 앞에 `0`또는 소문자`o`를 첨가한다.
② 고정 소수점 표현
2진수 데이터의 표현은 부호를 가진 정수로 2바이트의 하프 워드 형식과 4바이트의 풀 워드 형식이 있다. 부호 비트는 양수일 때 0으로 음수일 때는 1로 표현된다. 대부분의 컴퓨터에서 정수의 표현은 2진수를 사용하며 음수를 표현하는 방법에는 부호와 절대값, 1의 보수, 2의 보수 방법이 있다.
부호와 절대값에 있어서의 표현 범위는 2ⁿ?¹-1~ -(2ⁿ?¹-1)이다. 1의 보수 방법에 있어서는 한 개의 양수에 대응하여 음수가 생기므로 음수와 양수의 절대값의 크기도 같다. 그러므로 1의 보수 표현 범위 또한 부호와 절대값의 표현 범위인 2ⁿ?¹-1~ -(2ⁿ?¹-1)와 같다.
3. 문자 표현 코드 시스템
컴퓨터에서 한 글자를 컴퓨터로 표현하거나 입력하기 위해서는 그 글자가 어떤 바이트 값으로 표현되는지에 대한 정의가 필요하다. 컴퓨터는 문자를 표현하기 위해서 각 문자별로 대응되는 비트패턴을 정의한 문자코드를 사용하게 된다.
① 알파뉴메릭 코드
알파뉴메릭 코드는 26개의 대문자와 소문자, 10개의 숫자, 7개의 마크 그리고 +,/,#,%,*등의 특수문자로 이루어진다. 즉, 우리가 컴퓨터의 키보드에서 볼 수 있는 여러 가지 문자들을 나타낸 코드이다.
② ASCⅡ(아스키) 코드
가장 널리 쓰이는 코드는 대부분의 컴퓨터에서 사용하고 있는 ASCⅡ 코드이다. 대부분의 컴퓨터에서는 ASCⅡ 코드가 표현할 수 있는 256가지의 경우의 수를 이용해서 문자를 표현하는데, 0에서 127로 알파벳을 표현하고, 128에서 255까지는 그래픽 문자 또는 영어 이외의 외국문자를 표현하기 위한 코드로 활용하고 있다. 이러한 문자 체계는 알파벳을 사용하는 서양 문화권에서는 아무런 불편이 없으나 동양 문화권의 글자를 표현하기에는 큰 불편이 있다. 즉, 알파벳이나 숫자의 개수는 비교적 적으므로 256가지의 경우만으로 모든 글자를 표현할 수 있지만 한글이나 한자의 경우에는 표현해야 할 글자의 개수가 매우 많으므로 ASCⅡ 코드만으로는 표현이 불가능하다.
③ BCD(binary coded decimal) 코드
10진수의 각 자리가 그에 상응하는 2진수로 표현될 때 이를 BCD 코드라고 한다. BCD 코드는 10진수 한 자리수를 2진수 4비트로 표현하며 0~9까지 숫자만을 사용하며 그 이상의 4비트 인수(1010,1011,1100,1101,1110,1111)는 사용하지 않으며 만약 이것이 기술된다면 오류가 발생하게 된다.
④ 3-초과 코드(excess-3 code)
3-초과 코드는 BCD코드와 많은 연관성을 가지고 있으며 특별한 연산에서 사용한다. 10진수에 있어 3-초과 코드는 2진수로 변환되기 전에 3이 가산되어 사용된다는 점을 제외하고는 BCD와 동일하다. 예를 들면 10진수 5를 30초과 코드 값이면 10진수의 8에 해당하는 1000이 된다.
[문서정보]
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