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   [Project] 전기,전자 상식 및 샤프심으로 전구만들기. - 2

http://www.hackerschool.org/HS_Boards/zboard.php?id=Free_Lectures&no=471 [복사]



[2] 전자 상식

전기와 전자는 뭐가 다를까요? 원론적으로 말하자면...

전기 : 눈으로 전기적 현상을 볼 수 있는 어떤것.
전자 : 눈에 보이지 않는 영역에서 전기적 현상을 볼 수 있는 어떤것.

위 결론은 매우 원론적이어서 맞다고 불 수는 없습니다.
하지만 우리는 전문가 입장이 아닌 상식을 배우기 위해 쓰는거라서
이렇게만 알아두셔도 됩니다.


'전자' 란 우주를 구성하는 기본단위의 하나입니다. 원자와 전자 입죠.
모든 물질은 원자[+:plus 극성]와 전자[-:마이너스 극성]들의 결합으로 이루어져
있습니다. 눈에 보이진 않지만 매우 좋은 현미경으로 보면 대충 그 구조를 볼 수
있죠.

모든 물질은 3가지로 나눌수 있습니다. '도체', '부도체', '반도체'.....
'도체' 란 전기가 통하기에 매우 적합한 물질입니다. 대체로 이런 물질들은
전자의 움직임이 매우 활동적이죠.[전자는 원자를 중심으로 구성되어있는데 대체로
원을 그리며 움직이는 편인 것이 '도체'일 확률이 높다.] 예를 들면 '구리'와
같은 것들은 '도체'에 속하죠.

'부도체'는 전기가 통하기에 적합하지 않은 물질입니다. 이런 물건들은 '돌'이나
'나무' 뭐 이런식의 전기가 흐르지 않는 물질입니다.[이런 경우 전자는 원자를
중심으로 일정하게 나열되어 움직이지 않는 형태일 확률이 높다.]

마지막으로 매우 중요한 '반도체' 입니다.
'반도체' 많이 들어 보셨죠? 우리나라는 반도체 강국이라는 말을 자주 들을수 있습
니다. '반도체'란 반만 도체가 아니라.....'특정 상황에서는 도체 또는 부도체가
되는 물질'을 뜻합니다.

'도체'와 '부도체'는 전자와 무관하다고 보긴 힘들지만 그닥 관계가 없으므로 '반
도체'만 설명 하겠습니다.

'반도체' : 특정 상황에서 도체 또는 부도체가 되는것.

반도체의 구조는 서로 상반되는 물질을 섞은 형태입니다. 전기가 특정 경로로
들어가면 반도체는 '아 이녀석은 통과 시켜도 된다. 통과=_=' 라고 해서 '도체'가
되고 '이 녀석은 불순분자다 들여보내지마.' 라고 해서 '부도체'가 되는거죠.

이런 원리로 만든 대표적인 것이 바로 TR!! 즉. 트랜지스터입니다.
개인적인 생각으로는 이 TR이 컴퓨터의 역사와 인간의 산업정도를 비약적으로 발전
시켰다고 생각될정도로 중요한 것입니다.

컴퓨터로 따져 볼까요? 초기 컴퓨터는 '진공관'을 썻었죠. 원리는 모르지만 매우 크
고 비효율 적이었다고 알고 있습니다. 그런데 TR이 등장하면서 부터 컴퓨터는 바뀌
기 시작했죠 작아지고 빨라지고 다양해지고....

그건 TR을 집약 시켜 만든 IC에 있습니다. IC는 LSI, VLSI등 종류가 많은데 이런것들
의 안에는 TR이 무수히 많이 집약되어있습니다. 몇만개는 기본이고 요즘은 수천만개
까지도 우스운 상황이 왔죠.

이런 IC들을 모아서 만든것이 바로 "메모리"입니다. 한국이 메모리 산업에 매우 진
보적인 입장을 취한 상태라서 '반도체'에 관해서는 한국이 앞서 갈수 있는것이죠.


TR, IC등을 이용해서 무수히 많은것을 구현 해낼수 있습니다. 예를 들어 볼까요?
'메모리' 좋아요 '메모리'로 해보죠. 저희 학교에 한 교수님은 학생들과 함께 책상
만한 32MB 메모리를 만드셨죠 =_=.... 물론 제가 봤을때는 노가다이지만 배우는 입
장에서는 좋은 실습이기도 했어요.

메모리의 구조는 '레지스터' 를 비롯한 I/O, 인터럽트등 수많은것을 따져야 하지만
그런게 중요한게 아니므로 우린 "구조론"에 대해서만 알아보죠.

'나 지금 '1'을 저장해두고 싶어.' ------> 사용자가 명령...?
'001101010100011101101010101010' ------> 뭐라고 하는지 알수 없지만 컴퓨터.

자 이 두녀석의 관계에서 사용자가 1을 저장해달라고 명령을 했어요 컴퓨터는 앵꼽
지만 저장은 해둬야 겠죠? 그래서 레지스터로 이동해서 이 1이란 놈을 저장하고 레
지스터 주소를 생각해두고 있습니다. 나중에 사용자가 그 1이란 놈을 쓸지도 모르니
까요.

이 '1'이란 놈. 이게 문제입니다. 저장은 해야 되는데 어디에? 어떻게? 저장을 할까
요? 매우 간단합니다.....생각해보면 매우 쉽죠.

바로 무한히 반복되는 어떠한 곳에 5V만 계속 흐르도록 해두면 되는거죠 =_=
전자에서는 3.8~5V사이를 'true' , '1' 이라고 지정하고 '0V~1.8V~' 까지 'false',
'0' 으로 기억 합니다.

무한히 반복되는 회로구조 '플립플롭' 이라고 하는데 몇개의 TR로 간단히 만들수
있는 매우 간단한 회로 구조이죠. 여기에 처음에 1을 넣고 5V만 넣어 주고 있으면
이 회로는 계속 반복되기 때문에 계속 '1'만 죽어라 가지고 있는겁니다. 하지만
컴퓨터가 0V를 걸어버리면 이 '1'은 사라지고 이 회로는 죽어버리죠. 이런식의
방법으로 컴퓨터는 '0', '1' 을 기억 시키는 겁니다.

'플립플롭' 구조가 '1'을 받아 드린 이후에 5V의 전기가 이 회로를 반복시키면
그 회로는 '1'의 값을 가진 '메모리' or '레지스터'가 되어진것이죠. 이런 플립플롭
회로가 수많이 모여서 우리가 보드에 꼽는 'RAM' 이 되는겁니다.
그리고 '1'을 기억 시킨이후에 5V가 인가되지 않아도 여전히 '1'을 기억하고 있는
회로를 수많이 모인것이 'ROM' 이 되는 것이죠.



전자에 관련된 학문으로 들어서면 매우 골치 아픕니다. 전혀 생소한 것들부터 시작
해서 눈에 보이지가 않으니 알수가 없는 것이죠.
그래서 전자는 기본만 설명했습니다 =_= 더 이상 들어가면 돌날라 오겠군요....;;
S/W와는 상관 없지만 H/W쪽에서 알아두면 나중에 공부하는데 도움이 될지 모르겠습
니다....=ㅁ=....

                                         ################# 계 속 ##########
* 관리자님에 의해서 게시물 이동되었습니다 (2006-02-05 14:42)

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