제 3 장 컴퓨터 시스템의 구성

컴 퓨 터 학 개 론 3 장 컴퓨터 시스템의 구성

도서출판 정익사

제 3 장 컴퓨터 시스템의 구성

컴퓨터 시스템의 기본 개념 하드웨어의 기본 구성과 동작 입 출 력 장 치 (Input/Output

Unit) 입 출력 방식 소프트웨어

구성



컴퓨터 하드웨어 (hardware)

: 전자회로 및 각종 장치로 이루어진 기계의 본체 , 즉 중앙 처리 장치 , 기억 장치 및 입․출력 장치로 구성

소프트웨어 (software)

: 하드웨어를 활용할 수 있는 프로그램이나 이에 따르는 기술

컴퓨터 시스템의 기본 개념

컴 퓨 터

하 드 웨 어 주 기 억 장 치

(C P U)중 앙 처 리 장 치

주 변 장 치

소 프 트 웨 어

시 스 템 프 로 그 램

응 용 프 로 그 램

, 제 어 장 치 연 산 장 치

, 입 출 력 장 치 보 조 기 억 장 치



하드웨어 : 입력장치 , 중앙처리장치 (CPU : Central Processing Unit), 보조기억 장

치 , 출력 장치 , 통신 장치로 구성 중앙 처리 장치 : 제어 장치 , 연산 장치 , 주기억 장치 입․출력 장치 (input/output unit) : 입력 장치와 출력 장치 주변 장치 (Peripheral device) : 입․출력 장치와 보조 기억 장치

하드웨어의 기본 구성과 동작

입

력

장

치

제 어 장 치 연 산 장 치

주 기 억 장 치

C P U 출

력

장

치

보 조 기 억 장 치

통 신 장 치



입력을 위한 장치 키보드 : 개인용 컴퓨터에서 텍스트를 입력하는 주요 장치 .

• 외형적인 구분 ① 드보락 키보드는 가장 보편적인 자음들을 중앙의 한편에 배치한 형태 .

② 인체 공학적 측면을 고려하여 자판의 좌우를 분리하거나 , 특정키나 키보 드 기능들을 발로 밟는 페달로 대신하여 형태 .

③ 무선 키보드 등의 형태 . 마우스

: 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI : Graphical user Interface) 를 기반으로 하고 있는 윈도우의 대표적인 입력장치 .

• 동작 구분① 일반적으로 많이 사용하고 있는 마우스 볼을 사용하는 볼 마우스 .

② 광학적 원리를 이용하는 마우스 광 마우스 .

③ 보안을 목적으로 사용자의 지문을 인식해야 사용하는 지문인식 마우스 .

④ 선이 필요 없는 무선 (Wireless) 마우스 .

입 • 출력 장치



스캐너 : 영상 자료인 텍스트나 그림 또는 사진과 같은 정보들을 컴퓨터로 입력하는

기능을 가진 입력장치 .

• 구분 형태 ① 스캐너를 손으로 잡고 스캔하는 핸드 스캐너 .

② 대상물을 스캐너 위에 올려놓고 복사하는 것과 같은 탁상용 스캐너 . 바코드 판독기 : 긁거나 가는 바 ( 검은 막대 ) 와 스페이스 ( 흰 막대 ) 의 조합에 의해 영문자나

숫자 또는 특수 기호를 광학적으로 판독하기 쉽게 부호화 .

• 장점 ① 데이터 입력의 간소화 ② 데이터 입력시 에러율 감소 ③ 자료 처리 시스템의 구성이 가능

④ 다양한 프린터의 사용 OMR(Optical mark Recognition)

: 광학 마크 용지에 기록된 자료를 빛을 통하여 읽어 내는 장치로 운전 면허시험 답안지 , 대입 예비 고사 , 인구 동태 , 출생 신고 , 성적 처리 등에 사용 .




OCR(Optical Character Recognition)

: 문자가 기록되어 있는 즉 , 손으로 쓴 것이나 인쇄된 매체에 빛을 비추어 반사된 빛의 양적 차이를 이용하여 문자를 판독 .

• 판독 방식 ① 광전에 의한 방식 .

② 핀에 의한 방식 .

③ 브러싱에 의한 방식 . MICR(Magnetic Ink Character Reader)

: 자기 특성을 가진 잉크로 특별히 디자인된 문자체를 인쇄하여 판독 . 디지타이저 : 컴퓨터 그래픽이나 CAD 에 사용되며 ,

아날로그 정보 ( 설계도면 , 그림 , 수기한 문자 ) 를 디지털 정보로 변환시켜 입력하는 입력장치




디지털 비디오 카메라

: 기존 아날로그 방식 비디오 카메라에 비해 화질의 향상과 8mm 테잎을 사용하다가 현재 6mm 테잎과 4mm 테잎이 사용 .

웹카메라 (web Camera)

: 인터넷을 뜻하는 웹 (web) 과 카메라의 캠 (cam) 이 합쳐진 단어로 웹캠이라 불리우며 인터넷상에서 실시간으로 영상이 보이도록 해주는 카메라 .

USB(Universal Serial Bus)

: 가장 손쉽게 새 장치를 추가하는 것은 컴퓨터와 주변장치를 연결하는 장치 .

• 특징 ① Plug & Play 기능 ② Hot Plug 기능 ③ 간단한 설치 과정 ④ 복수의 주변기기를 동시에 사용 가능 ⑤ 전원 공급 기능




조이스틱

: 게임용으로 많이 사용되는 입력장치 .

• 구분 방식 ① 일반적으로 일반적인 게임에 사용하기 위하여 만든 통상적인 형태 .

② 시뮬레이션 게임을 하는데 적합하게 만들어진 형태 . 디지털 카메라

: 카메라에 잡힌 영상을 별다른 조작 없이 그래픽 파일 형태로 직접적으로 컴퓨터에 입력 장치 .

방 식 ○ 디지털 방식 ○ 아날로그 방식

구 분 디지털 카메라 일반카메라

저장 형태○ CCD 에 기록했다가 반도체

메모리에 저장○ 이미지를 필름에 저장




출력을 위한 장치 모니터 : 가장 기본적인 출력 장치 .

• 모니터의 규격을 나타내는 요소 ① 색상의 수 : 1,670 만가지 정도의 색상이면 자연에 존재하는 그 어떤 색상도

표현할 수 있다 하여 이것을 트루컬러 (true color) 라 한다 .

② 화면의 크기 : 요즘은 17 인지나 19 인치 모니터 정도가 적당 .

③ 해상도 (Resolution) : 해상도란 바로 픽셀의 밀집도 (Density) 에 따라 좌우

되는데 , 픽셀의 크기에 따라 저해상도 화면과 고해상도 화면을 구분 . 그래픽 카드 (graphic card)

: 컴퓨터에 기억되었던 정보나 처리한 결과를 사람이 눈으로 볼 수 있도록 변환시켜서 화면에 나타내는 장치 .

사운드 카드 (sound card)

: PC 에서 소리를 발생시키는 부품 . 즉 사람으로 말하자면 입과 같은 역할을 하며 , 멀티미디어가 개인용 PC 에서 필수로 자리를 잡은 후 사운드 카드에 PC에서 빼놓을 수 없는 역할을 담당 .




라이트 펜 (Light Pen)

: 일반 펜 또는 만년필과 같은 형상을 하고 있으며 , 그 내부 발광 및 수광에 필요한 광학계와 이 광신호를 전기 신호로 변화시키는 회로가 있어 CRT 에 표시된 도형을 화면상에서 수정 가능 .

빔 프로젝트 (bim projector)

: 컴퓨터에서 출력되는 내용을 커다란 스크린 화면에 나타내는 장치로서 회의나 어떤 내용을 발표하는데 많이 사용 .

프린터 : 컴퓨터에서 처리한 결과를 외부로 출력하는 장치 .

프 린 터

충 격 식 프 린 터

비 충 격 식 프 린 터




프린터의 속도라이트 펜 (Light Pen)

: 일반 펜 또는 만년필과 같은 형상을 하고 있으며 , 그 내부 발광 및 수광에 필요한 광학계와 이 광신호를 전기 신호로 변화시키는 회로가 있어 CRT 에 표시된 도형을 화면상에서 수정 가능 .

플로터 (Plotter)

: 컴퓨터가 만들어낸 그래프 , 차트 등을 아주 정밀 하게 하드 카피 출력으로 변환시키는 장치 .

충 격 식 프 린 터

비 충 격 식 프 린 터

도 트 매 트 리 스

활 자 식

열 전 사

감 열 방 식

잉 크 젯

레 이 저

플 로 터

아 날 로 그 형

디 지 털 형

프린터의 속도 단위 CPS(Character Per Second) : 초당

인쇄할 수 있는 문자수 , 저속 프린터 LPM(Line Per Minute) : 분당 인쇄할

수 있는 줄 수 , 중속 프린터 PPM(Page Per Minute) 은 분단 인쇄할

수 있는 페이지 수 , 고속 프린터




입출력 방식 : 입․출력 장치를 다양하게 개발하여 사용되므로 입․출력 장치 조작의 효율이

컴퓨터 시스템 전체의 효율에 매우 중요 . 입출력 채널 제어방식 입․출력 장치로 데이터를 읽음 .

읽은 데이터는 입․출력 제어 장치와 채널을 통하여 주기억 장치에 기억 .

주기억 장치에 기억된 내용이 입․출력 채널과 제어 장치를 통하여 출력 장치에 출력 .

입 출 력 제 어 장 치

입 출 력 채 널

입 력 장 치 주 기 억 장 치

C PU

입 출 력 채 널

입 출 력 제 어 장 치

출 력 장 치 표 준 인 터 페 이 스 표 준 인 터 페 이 스

입 • 출력 방식



직접 기억 장치 접근 방식 : 입 ·출력 장치의 속도가 빠른 자기 디스크나 자기 테이프 등과 입 ·출력 할 때 사용되는 방식 .

• DMA 제어기가 가지는 기능 입 ·출력 자료가 데이터 버퍼에 준비되었을 때 주기억 장치에 접근을

요청하는 기능 . 입력과 출력 동작을 결정하는 기능 . 어떤 장소에 얼마만큼의 자료를 입 · 출력할 것인가를 나타내는 기능 . 자료 입 · 출력이 완료되었을 때 중앙 처리 장치에 알리는 기능 .

(a) DMA 에 의 한 입 출 력

주 기 억 장 치

블 록 DMA

입 출 력 장 치 주 기 억 장 치

블 록

채 널

입 출 력 장 치

블 록

(b) 채 널 제 어 기 에 의 한 입 출 력

입 • 출력 방식



소프트웨어 소프트웨어

하드웨어 : 물리적인 기반을 제공 . 소프트웨어 : 논리적인 동작을 규정 . 소프트웨어 = 프로그램 프로그램 : 컴퓨터가 인식하는 명령어를 논리적으로 모아 놓은 것 . 프로그래밍 : 컴퓨터 명령어를 이용하여 프로그램을 작성하는 작업 . 소프트웨어의 종류

사 용 자

( )응 용 소 프 트 웨 어 사 용 자 프 로 그 램

( )시 스 템 소 프 트 웨 어 운 영 체 제

하 드 웨 어

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