21-2 디지털 정보의 표현
디지털 정보
digit : 수(數)
아날로그(의 방식)와 상대적인 개념
디지털 정보의 표현
0 = OFF = 거짓 (false)
1 = ON = 참 (true)
컴퓨터에서 정보의 표현 단위
비트 (bit; binary digit)
- 컴퓨터에서 디지털회로의 조합으로 정보를 표현할 때 이용되는 가작 작은 단위
- 논리적으로 두 가지 중 한가지(켜짐/꺼짐, +/-, 높은 전위/낮은 전위 등) 상태를 가지는 것
컴퓨터에서 표현하는 모든 정보는 비트를 모아서 이루어짐
- 즉, 이진수로 표현됨
- 이러한 이진 표현을 어떻게 해석하느냐에 따라 정수, 실수, 문자(열), 이미지, 오디오, 등등을 나타냄
바이트 (byte)
-
8개의 비트를 모아서 만든 단위
why 8bit? : 8은 2의 거듭제곱의 단위로, 이진수 기반 컴퓨터에서 2의 거듭제고 답위는 처리와 연산에 매우 효율적이기 때문.
주소계산, 메모리 정렬, 비트 연산 등에 유리하여 하드웨어 구현이 단순해짐. 8비트로 0~255까지의 값을 표현가능할 수 있어 문자표현이나, 숫자, 기호, 제어문자등을 충분히 표현할 수 있음.
문자의 표현 (code)
문자를 표현하기 위해서는, 각 글자(character)에 대하여 대응하는 수를 연결하는 표를 이용
ASCII : 7비트의 이진 정수를 영문 대소문자, 숫자, 특수기호 등에 할당한 표준 코드.
// 한글 표현은 Unicode를 사용
보수
1의 보수 (1's complement)
- 주어진 이진수의 모든 비트에 대하여, 0은 1로, 1은 0으로 바꾸는 것.
- 주어진 수 x 에 대한 1의 보수 = 2ⁿ- x - 1
ex) 0101 + 1010 = 1111
2의 보수 (2's complement)
- 주어진 이진수의 1의 보수를 취한 뒤, 거기에 1을 더한 것.
- 주어진 수 x 에 대한 2의 보수 = 2ⁿ - x
ex) 10의 2의 보수는?
-> 10 = 00001010 (10)
-> 1의 보수를 취함 -> 11110101 -> +1 -> 11110110 = (-10)
gtp설명
🤔 왜 보수를 사용할까?
✅ 덧셈 회로 하나로 덧셈과 뺄셈 모두 가능
a - b를 a + (-b)로 바꿔서 계산 가능.
음수는 2의 보수 형태로 저장되므로, 하드웨어는 오직 덧셈만 수행하면 됨.
덧셈기 하나로 덧셈/뺄셈 둘 다 처리 가능 → 회로 단순화 + 연산 효율화
