제1장 디지털 시스템의 개요<br/>1.1 아날로그 신호와 디지털 신호<br/>1.2 아날로그 시스템과 디지털 시스템<br/>1.3 디지털 정보의 표현 <br/>1.4 디지털 논리 연산의 개념<br/>1.5 논리 게이트<br/>1.6 디지털 IC<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제2장 2진수 체계와 디지털 코드<br/>2.1 2진수 표현<br/>2.2 8진수 및 16진수 표현 <br/>2.3 2진 산술 연산<br/>2.4 음수 표현<br/>2.5 2의 보수 산술 연산<br/>2.6 각종 2진 코드들<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제3장 논리 게이트<br/>3.1 기본 논리 게이트<br/>3.2 NAND 게이트와 NOR 게이트 <br/>3.3 Exclusive-OR 게이트 <br/>3.4 논리 게이트 IC 칩<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제4장 부울 대수<br/>4.1 부울 연산의 표현<br/>4.2 부울 대수의 법칙과 규칙<br/>4.3 부울 대수를 이용한 논리회로의 분석<br/>4.4 부울 대수를 이용한 논리회로의 설계<br/>4.5 표준형 부울 함수의 표현 <br/>4.6 NAND 및 NOR 게이트를 이용한 구현<br/>4.7 XOR 연산과 XNOR 연산<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제5장 카노프 맵을 이용한 부울 함수의 간략화<br/>5.1 3-변수 카노프 맵<br/>5.2 4-변수 카노프 맵<br/>5.3 셀의 인접성을 이용한 간략화 방법<br/>5.4 POS 표현의 간략화<br/>5.5 POS 표현과 SOP 표현 간의 변환<br/>5.6 Don’t care 조건을 가진 경우의 간략화 <br/>5.7 5-변수 카노프 맵<br/>5.8 XOR 함수에 대한 카노프 맵<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제6장 조합회로의 분석과 설계<br/>6.1 조합회로의 기본 구조<br/>6.2 조합회로의 분석 <br/>6.3 조합회로의 설계 방법<br/>6.4 가산기<br/>6.5 디코더<br/>6.6 엔코더 <br/>6.7 그레이 코드 변환기<br/>6.8 비교기 <br/>6.9 멀티플렉서<br/>6.10 디멀티플렉서<br/>6.11 산술연산 회로 <br/>6.12 패리티 발생기<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제7장 순차회로의 분석과 설계<br/>7.1 래치<br/>7.2 플립-플롭<br/>7.3 순차회로의 분석<br/>7.4 순차회로의 설계<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제8장 카운터 및 레지스터<br/>8.1 비동기식 카운터<br/>8.2 동기식 카운터<br/>8.3 동기식 카운터의 설계 <br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>제9장 PLD와 FPGA<br/>9.1 PLD의 개요<br/>9.2 PROM을 이용한 회로 구현<br/>9.3 PAL을 이용한 회로 구현<br/>9.4 PLA를 이용한 회로 구현<br/>9.5 CPLD<br/>9.6 FPGA<br/>기본문제<br/>연습문제<br/><br/>부록

현재 우리가 살고 있는 디지털 시대(Digital Era)에서는 모든 정보들이 디지털화 되고, 디지털컴퓨터에 의해 처리되며, 디지털통신망인 인터넷을 통하여 전송되고 있다. 따라서 디지털시스템은 새로운 패러다임인 지식정보화사회의 기반설비(infrastructure)가 되었다. 디지털시스템은 2진수 체계(binary number system)와 부울 대수(Boolean algebra)에 수학적 근거를 두고 발전해 왔으며, 그 하드웨어는 디지털논리회로(digital logic circuit)에 의해 구현된다. 디지털논리회로는 첨단 반도체 기술의 발전에 힘입어 초소형, 초고속, 초저가의 IC 칩으로 제조되고 있다.

디지털시스템의 성능을 지속적으로 향상시키고 새로운 기술을 개발하는 일은 IT 전문가들이 담당해야 한다. 따라서 IT 전문인력을 양성하는 컴퓨터 관련학과들과 전기전자공학과의 교과과정에는 ‘디지털논리회로’가 필수과목으로 포함되어 있다. 그러나 이러한 주요 과목의 강의에 사용되는 교재들 대부분이 외국에서 수입한 원서들이기 때문에 많은 학생들이 논리회로의 분석 및 설계 기술을 이해하는데 상당한 어려움을 느끼고 있을 것이다. 본 저자는 그러한 어려움을 해소하는 데 조금이나마 도움을 주고자 이 책을 저술하게 되었다. 전체 9장으로 구성된 본 저서의 주요 내용을 요약하여 소개하면 다음과 같다.

제1장 디지털시스템의 개요
디지털시스템의 개념에 대하여 설명하며, 디지털 정보의 표현 방법과 디지털 논리 연산에 대하여 소개한다. 그리고 논리 연산을 구현하는데 사용되는 논리 게이트들의 동작 원리를 분석하고, 마지막으로 디지털 IC의 종류와 패키징 방식들에 대하여 살펴본다.

제2장 2진수 체계와 디지털 코드
2진수, 8진수 및 16진수의 표현과 상호변환 방법에 대하여 설명하며, 2진수의 산술 연산에 대하여 살펴본다. 또한 2진수 체계에서 음수를 표현하는 방법과 그들 간의 산술 연산 방법들을 분석한다. 그리고 2진 비트들로 표현할 수 있는 각종 코드들에 대하여 알아본 다음에, 정보의 처리 및 전송과정에서 발생할 수 있는 오류를 검출 및 정정하기 위한 코드화 방식에 대하여 설명한다.

제3장 논리 게이트
기본적인 논리 게이트들 및 만능 게이트라고도 불리는 NAND 게이트와 NOR 게이트의 동작 특성에 대하여 설명한다. 그리고 응용 회로인 XOR 게이트에 대하여 분석하며, 논리 게이트들을 구성하는 내부 트랜지스터 회로와 그들을 집적시킨 IC칩들의 내부 구조를 살펴본다.

제4장 부울 대수
디지털시스템의 수학적 기반이 되는 부울 대수의 법칙과 규칙들을 소개하며, 그를 이용하여 논리회로를 분석 및 설계하는 방법에 대하여 설명한다. 그리고 각종 게이트들을 이용하여 부울 함수를 구현하는 방법을 공부한 다음에, 마지막으로 XOR 연산과 XNOR 연산에 대하여 살펴본다.

제5장 카노프 맵을 이용한 부울 함수의 간략화
부울 함수를 논리회로로 구현하기 전에 최소 형태로 간략화시키기 위한 가장 효과적인 기법인 카노프 맵의 작성과 활용 방법에 대하여 설명한다. 그리고 카노프 맵을 이용하여 각종 논리회로들을 설계하는 방법을 공부한다.

제6장 조합회로의 분석과 설계
조합회로의 분석 및 설계 방법에 대하여 설명한 다음에, 각종 조합회로들의 구성과 동작 특성에 대하여 살펴본다. 여기에는 가산기를 비롯한 산술연산 회로들과 디코더, 비교기, 멀티플렉서 등 각종 디지털시스템에서 널리 사용되고 있는 조합회로들의 설계도 포함된다.

제7장 순차회로의 분석과 설계
먼저 순차회로의 기본 소자인 각종 래치와 플립-플롭들의 내부 구조 및 동작 특성에 대하여 살펴본다. 그런 다음에, 그 소자들을 포함하고 있는 다양한 형태의 순차회로들을 분석 및 설계하는 방법에 대하여 설명한다.

제8장 카운터 및 레지스터
플립-플롭의 주요 응용들인 카운터와 레지스터의 동작 특성을 살펴본 다음에, 그들을 설계하는 방법에 대하여 설명한다. 여기에서는 비동기식 및 동기식 카운터가 모두 포함되며, 데이터의 저장뿐 아니라 비트 이동 동작도 지원하는 각종 시프트 레지스터들에 대해서도 살펴본다.

제9장 PLD와 FPGA
게이트 배열 IC 칩들을 이용하여 대규모 논리회로를 간편하게 구현하는 방법에 대하여 설명한다. 특히 사용자 편이성을 높여주는 각종 PLD(programmable logic device)들의 내부 구성과 그들을 이용한 회로구현 절차를 살펴보고, 대규모 논리 배열들로 구성되는 FPGA(field programmable gate array)의 내부 구조를 분석해본다.

부록: 실험
앞의 본문에서 설명한 주요 내용들에 대하여 해당 집적회로(IC) 칩들을 이용한 실험을 직접 수행해볼 수 있도록 다양한 실험 주제들과 실험 방법을 제시하고 있다. 이 실험들은 이론 내용을 더욱 깊이 이해하는데 도움이 될 뿐 아니라, 디지털논리회로 분야의 실무에 대비한 좋은 경험이 될 것이다.

이 책의 특징은 논리회로의 분석 및 설계를 위하여 반드시 알아야 할 핵심적인 내용들만 발췌하여 이해하기 쉽도록 간결하게 설명하였다는 점과 한 학기동안 마지막 장까지 공부하기에 적합하도록 분량을 조절하였다는 점이다. 이 책의 수준은 대학 및 전문대학의 컴퓨터 관련학과들과 전기전자공학과의 ‘논리회로설계’ 강의교재로서 적절하며, 연구소나 기업체의 디지털시스템설계 엔지니어들에게도 직접적으로 도움이 되는 참고 서적이 될 것이다.

각 장에는 본문의 내용을 충실히 공부한 학생들이면 누구나 풀 수 있는 수준의 연습문제들을 수록함으로써, 개념을 명확하게 이해하는데 도움이 되도록 하였다. 또한, 이 분야의 국가자격시험인 정보처리기사 및 정보처리산업기사 시험의 유형인 객관식 문제들과 최근 5년간의 기출문제 및 풀이를 각 장별로 수록함으로써, 각종 자격시험들과 취업시험에도 대비할 수 있도록 하였다.