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Computer Science

디지털 정보의 표현

준_준 2024. 4. 17. 15:46

디지털 정보의 표현

 

비트(bit; binary digit)

-컴퓨터에서 디지털 회로의 조합으로 정보를 표현할 때 이용되는 가장 작은 단위

-논리적으로 두 가지 중 한가지(켜짐/꺼짐) 상태를 가지는 것

 

컴퓨터에서 표현하는 모든 정보는 비트를 모아서 이루어짐-즉, 이진수로 표현된

-이러한 이진표현을 어떻게 해석하느냐에 따라 정수, 실수, 문자열 등등을 나타냄

 

바이트(byte)

-8개의 비트를 모아서 만든 단위

 

컴퓨터에서 데이터의 크기 단위

-K(kilo)

           10^3=1000 | 2^19=1024

-M(mega)

           10^6= 1,000,000 | 2^20=1,048,576

-G(giga)

           10^9=1,000,000,000 | 2^39 =1,073,741,824

-T(tera), p(peta), E (exa), Z(zeta), ....

 

1-2. 이진수로 표현한 정수와 실수(1)

-이진수 연산 연습

           135 | 1 0 0 0 0 1 1 1  |0x3E

`           62  | 0 0 1 1 1 1 1 0  |0x3e

           197 | 1 1 0 0 0 1 0 1  |0xc5 

 

1의 보수

-주어진 이진수의 모든 비트에 대하여, 0은 1로, 1은 0으로 바꾼다.(하드웨어로 매우 쉽게 구현할 수 있음)

-주어진 수 x에 대한 1의 보수 = 2^n-x-1

 

2의 보수

           -주어진 이진수의 1의 보수를 취한 뒤 , 거기에 1을  더한다.

           -주어진 수 x에 대한 2의 보수=2^n -x 

정수가 아닌 수의 표현

           -실수의 표현 방식 두 가지

                      고정소수점 방식                      

                      부동소수점 방식

           -부동소수점 연산은 정수 연산에 비하여

                      일반적으로 시간이 더 걸림

                      정밀도에 한계가 일(을 수 있)음

이진 정수의 표현 범위

           한 바이트를 이용해서 표현할 수 있는 정수의 범위는?

                      -단, 2의 보수 체계를 이용해서 음수와 양수를 표현하기로 한다.

                      -가장 작은 수 ; 1000 0000 =-128

                      -가장 큰 수: 0111 1111=127

           네 바이트(32비트)를 이용해서 표현할 수 있는 정수의 범위는?

                      -/ -2^31부터 +2^31-1

           n 비트를 이용해서 표현할 수 있는 정수의 범위는?

                      - / -2^n-1 부터 +2^n-1까지

이진수로 표현한 정수와 실수(2)

-실수의 표현 방식 두가지

           고정소수점(fixed-point) 방식

           부동소수점(floating-point) 방식

 

-부동소수점 연산은 정수 연산에 비하여

           일반적으로 시간이 더 걸림

           정밀도에 한계가 있(을 수 있) 있음

 

1-4. 컴퓨터 연산 하드웨어

-명제와 논리 연산

-부울 대수

           변수가 가질 수 있는 값;0 또는 1

                      명제의 참/거짓에 대응시킬 수 있으며, 보통 참 =1, 거짓 =0으로 간주

           정의된 연산자

                      논리역(NOT)            NOT(0) =1            NOT(1) =0

                      논리곱(AND)            1 AND 1= 1            나머지는 모두 0

                      논리합(or)            0 or 0 =0            나머지는 모두 1

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