인코딩과 디코딩

인코딩과 디코딩 (incoding & decoding)

개별적인 디지털 신호를 특정한 방법에 따라 부호화하면 선을 줄일 수 있다.이진수 인코딩에서 이진수 4자리는 총 8가지의 상태를 구분할 수 있다.

8개의 상태를 이진수로 나타내도록 하는 것을 인코딩이라고 한다. 이진수 디코딩은 이진수 상태로 도달한 신호를 개별 신호로 분리하는 과정이다.

 디멀티플렉서란 하나의 입력을 여러 개의 출력선으로 연결하는데 사용하는 디지털 스위치를 말하며 이는 디코더 회로를 활용하여 구성할 수 있다.

멀티플렉서란 여러 개의 입력을 하나의 출력으로 연결하는 것을 말하며 이는 디멀티플렉서의 반대 개념이다.

 LED (발광 다이오드)는 순방향과 역방향 전압 인가에 따라 빛이 발생하기도 하고 발생하지 않기도 한다. 빛의 세기는 전류에 비례하고 도통/차단 속도는 10 ns 정도로 매우 빨라 신호를 전달하기 위한 변조광원으로 사용

 LED 바이어스는 순방향 바이어스에서 약 1.75 V의 전압강하가 발생하며 5 ~ 20 mA의 전류가 흐른다. 그리고 전류 세기를 조절하기 위한 저항을 사용한다.

 7조각 표시장치는 실제로 8개의 LED로 구성되며, 7개의 조각과 하나의 소수점을 표시한다. 8개의 LED를 회선 절약을 위해 양극 또는 음극을 묶어서 사용한다.

 액정 표시장치 (LCD)는 액체 상태에서 전기장에 의해 결정구조를 이루는 물질을 얇은 유리이다. 판 사이에 두고 전기장을 가해 빛을 투과시키거나 굴절률을 변화하여 표시한다. 자체적인 발광과 색을 가지지 못하여 광원과 필터가 필요로 한다.

 3상태 게이트는 토템폴 출력단에 상부와 하부 2개의 트랜지스터가 입력에 따라 어느 하나가 작동하는 상태이었지만 2개 모두 작동하지 않도록 한 회로이다.출력이 매우 높은 임피던스 상태가 되어 출력에 연결된 소자들에 아무런 영향도 주지 않는다.

 3상태 인버터는 버퍼는 신호를 바꾸지 않고 통과시키는 회로이지만, 상태를 뒤집어 출력시키도록 만든 버퍼이다. 그리고 버스 트랜시버는 쌍방향으로 동일한 선을 사용하여 입출력을 담당하도록 한 버퍼다.

 AVR 프로세서의 특징은 하버드 구조이며 명령어는 16비트, 데이터는 8비트로 처리된다. 내부에는 32개의 범용 레지스터를 가지며 ALU와 직접 연결되어 두 개의 독립적인 레지스터를 한번에 처리한다. 주소지정 모드를 제공한다. 단일 칩에 프로그램을 위한 플래시 메모리, 파라메터를 위한 EEPROM 그리고 데이터를 위한 SRAM을 가진다. 프로그램의 용이성을 위해 자체적으로 프로그래밍, 디버깅, 검증 기능을 가지며, ISP을 통해 별도의 장비 없이 프로그램을 다운로드해 저장 가능하다. 1.8~5.5V 의 동작이 가능하며 저전력 소모에 적합한 동작 모드를 제공한다.

 ATmega128는 16MHz 클럭에서 16MIPS 연산속도와 128K의 플래시 메모리, 2K의 EEPROM, 2K의 SRAM을 갖는다. 53개의 I/O pin와 USART 2개 등을 가지고 있다.

 플래시 프로그램 메모리는 8비트로 구성되어 있고,  한 개의 번지가 16비트 단위로 구성된다.

산술논리연산장치는 32개의 일반 목적 동작 레지스터와 직접 연계되어 있고, 각 레지스터 간의 동작을 단일 클럭으로 수행가능하다.

 상태 레지스터는 가장 최근에 수행된 산술 연산 명령어 처리 결과에 대한 상태 표시이다. 이는 8 비트로 구성된다.

 스택 포인터 (SP)는 2개의 8 비트 레지스터로 구성되며(SPH + SPL) 16비트의 주소를 저장한다.

 ATmega128의 메모리는 프로그램 메모리 ROM과 데이터 메모리 RAM으로 되어있다. 프로그램 메모리는 비휘발성 플래시 메모리이며 16 바이트 단위로64K가 존재하여 총 128K 바이트 부트 프로그램 섹션과 응용 프로그램 섹션으로 구분한다. ISP(In-System Programming) 기술을 사용하여 PC에서 직접 다운로드 할 수 있으며 프로그램 실행 중에는 읽기만 가능하다.