임베디드기능사 2016년 1회 기출문제

단일 칩 시스템(System-on-a-Chip) -단일 칩에 모든 기능이 집접된 집적회로 -연산처리장치, 내장 메모리 하드웨어로 구현된 기능 블록 -주변장치를 하나의 칩에 통합하여 제도 가능 -저전력 소모, 제품 가격 하락, 안정성 증가뿐만 아니라 혁신적 인 디자인도 가능

PN 접합 다이오드가 순방향으로 바이어스되었을 때 다이오드는 낮은 저항값이 측정되고, 역방향으로 바이어스가 되었을 때는 매우 높은 저항값이 측정된다..다이오드가 순방향과 역방향 둘 다 매우 낮은 저항값을 나타내면 그 다이오드는 단락되었을 가 능성이 있고 순방향 저항이 매우 높거나 무한대이면 개방된 다 이오드를 나타낸다. [추가 해설] PN 접합 다이오드 순방향 특성 1.접합 전위 장벽이 낮아진다. 2.저항이 극히 작다.(도통 상태) 3.공핍층이 얇아진다.

사인파 발진회로 -LC 발진회로 -RC 발진회로 -수정 발진회로

충격 계수(Duty Factor) -펄스파가 얼마나 날카로운가를 나타내는 수치 -D=펄스폭/펄스폭반복주기(T), T=1/f 이므로 D=1/(500*10^3) * 15 * -10^6 = 7500 * -10^3 = 7.5 아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니 다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다. [오류 신고 내용] 해설을 그대로 해석해 보았을떄 D=펄스폭/펄스폭반복주기(T), T=1/F D=15*-10^6/(1/(500*10^3))이 되어야 합니다 [오류신고 반론] (15*10^6)*(0.5*10^6)=15*0.5=7.5

f=1/T[Hz], T : 주기[sec] f=1/5=0.2[Hz] f=1/t 1/5=0.2 f=0.2

아래와 같은 다수의 오류 신고로 인하여 정답을 4번에서 2번으 로 수정하였습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. [대표 오류 신고 내용 1] 부귀환 증폭기는 입력 임피던스만 증가하고 출력임피던스는 감 소합니다 [대표 오류 신고 내용 2] 트랜지스터의 부귀한 증폭기의 특징 -주파수 특성이 양호하고 안정도가 좋다. -부하의 변동이나 전원 전압의 변동에 증폭도가 안정하다. -증폭회로 내부에서 발생 출력에 나타나는 잡음과 왜곡은 A0/(1+BA0)로 감소한다. -입력 임피던스는 증가하고 출력 임피던스는 낮아진다. -대역폭을 넓힐 수 있다. -이득이 다소 저하된다. ======즉 정답은 2번

저항의역수가 컨덕턴스 그래서 1/R G[℧]=1/R

합성 저항 R = 4 + {(2+3)*5}/{(2+3)+5} = 6.5

접합 전계효과 트랜지스터(JFET) -N형 실리콘 반도체에 P층을 확산시키고 양단에 알루미늄 전극 을 붙여 소스와 드레인, P층을 게이트로 전극으로 구성한 것

반도체의 특성 -절대 온도 0[K]에서는 절연체이며 상온에서 절연물과 도체의 중간 성질을 갖고 있다. -불순물의 농도가 증가하면 도전율은 커지고 고유 저항은 감소 한다. -부(-)의 온도 계수를 가지며, 광전효과가 크고 열운동을 한다. -자계에 의한 고유 저항의 변화가 크며 홀 효과가 있다. -반도체의 재료로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨-비소화합물 (GaAs) 그리고 이외에도 여러가지가 있으나 실리콘(Si)이 가장 많이 사용된다.

DVI는 Digital Visual Interface 의 약자로, 모니터 등을 연결할 때 쓰는 입력 방식입니다.

인터럽트 입출력 방식의 처리방법 -소프트웨어 폴링 -하드웨어 데이지체인(Daisy-chain) -병렬(Parallel) 우선순위

로테이트(Rotate) -시프트와 비슷한 연산으로 밀려나온 비트가 다시 반대편 끝으 로 들어가 사용되는 연산으로서, 문자의 위치변환에 주로 사용 된다.

컴퓨터 내부에서 정보(자료)를 처리할 때 0과 1로 구성된 수의 체계로 2진법을 사용한다.

X=(A+B)*(A+B') =AA+AB'+AB =A(A+B+B') =A(A+1) =AA+A =A+A =A X=(A+B)*(A+B') =AA+AB'+AB+BB' =A(A+B+B+B') - {B+B'는 1이다.} =A(A+B+1) - {B+1은 1이다.} =A(A+1) - {A+1은 1이다.} =A(1) =A X=(A+B)*(A+B') =A+(B*B') =A+(0) =A

비동기(Asynchronus) 전송 -한 번에 한 문자 데이터씩 전송하는 방식 -조보식 또는 스타트스톱(Start Stop) 방식이라고도 한다.

3.간접 주소지정 : 명령어의 Operand가 가리키는 곳에 실제 데 이터의 주소가 있는 명령어 형식 2.직접 주소지정 : 명령어의 Operand 부분이 실제 데이터의 주 소인 명령어 형식

2.배타논리합(XOR) 회로 : 홀수 개의 입력이 1일때만 그 출력이 1인 논리회로 EX-OR회로는 불일치회로

입출력장치(I/O장치; Input/Output Device)는 중앙 시스템과 외 부 세계와의 효율적인 통신방법을 제공한다.

기계어(Machine Language) -초창기의 컴퓨터프로그래밍은 기계어에 의해 작성되고 처리되 었다. -컴퓨터의 전기적 회로에 의해 직접적으로 해석되어 실행되는 언어이다. -컴퓨터 자원을 효율적으로 활용한다. -언어 자체가 복잡하고 어렵다. -프로그래밍 시간이 많이 걸리고 에러가 많다. -2진수를 사용하여 명령어와 데이터를 표현한다. -호환성이 없고, 기계마다 언어가 다르다. -프로그램의 실행속도가 빠르다.

ASCII 코드(American Standard Code for Information Interchange) -ASCII 코드의 7개의 데이터비트로 한 문자를 표시하는 데 3개 의 존비트와 4개의 디지트비트로 구성되어 있다. -ASCII 코드의 비트 번호는 오른쪽에서 왼쪽으로 부여한다. -통신 제어용 및 마이크로컴퓨터의 기본 코드로 사용한다. -2^7=128개의 서로 다른 문자를 표현한다.

-산술연산 : ADD, SUBTRACT, MUL, DIVIDE -논리연산 : AND, OR, NOT, XOR

(0000*0101)+0101, 0000+0101=0101 0*0=0, 0*1=0, 1*0=0, 1*1=1 0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=1

셀렉터 채널(Selector Channel) -입.출력 동작이 개시되어 종료까지 하나의 입.출력 장치를 사 용하는 채널이다. -Block 단위의 전송이 이루어진다. -디스크와 같은 고속장치에서 사용한다.

해밍코드(Hamming Code) -오류 검출 후 자동적으로 정정해 주는 코드 -1비트의 단일 오류만 정정 -데이터비트 외에 오류 검출 및 교정을 위한 잉여비트가 많이 필요

2진수에 대한 1의 보수는 0은 1로 1은 0으로 바꾸어주는것이다. 2진수에 대한 2의 보수는 1의 보수에서 1을 더해주면 된다. 따라서 먼저 1의 보수로 10110을 01001로 바꾸어주고 1을 더하면 01010이 된다. 2의 보수 = 1의 보수+1 10110의 1의 보수 = 01001 01001 + 1 = 01010

2진수를 그레이코드로 바꿀때는 첫번째 자리수를 그대로쓰고 2 진수 첫번째자리와 두번째자리가 같으면 그레이코드의 두번째 자리는 0, 틀리면 1 이런식으로 계속해서 구한다. 답은 0100

부동 소수점(Floating point) 표현 방식 -한 개의 부호 비트, 지수부(Exponet Part), 가수부(Mantissa Part)로 구성 -소수점을 포함한 실수도 표현 가능 -정규화Normalization) : 소수점의 위치를 정해진 위치로 이동하 는 과정 -과학, 공학, 수학적인 응용면에서 주로 사용

D=(ABC+A')*(C'+A) =ABV(C'+A)+A'(C'+A) =ABC+A'C'

C언어의 특징 -시스템 프로그래밍 언어 -함수 언어 -강한 이식성 -풍부한 자료형 지원 -다양한 제어문 지원 -표준 라이브러리 함수 지원 -포인터 변수 -시스템 프로그래밍 언어로 적합 C 언어는 컴파일 과정이 무조건 필요합니다

운영체제의 평가 기준 -Throughput(처리능력) : 일정 사간에 시스템이 처리하는 일의 양 -Availability(사용가능도) : 시스템의 자원을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도 -Turn Around Time(반환 시간) : 시스템에 작업을 의뢰한 시간 부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간 -Reliability(신뢰도) : 시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하 는 정도

교착상태 발생의 필요충분조건 -Mutual Exclusion(상호배제) : 프로세스들은 자신이 필요로 하 는 자원에 대해 배타적인 사용을 요구한다. -No Preemption(비선점) : 자원을 점유하고 있는 프로세스는 그 작업의 수행이 끝날 때까지 해당 자원을 반환하지 않는다. -Hold & Wait(점유와 대기) : 프로세스가 적어도 하나의 자원을 점유하면서, 다른 프로세스에 의해 점유된 다른 자원을 요구하 고 할당 받기를 기다린다. -Circular Wait(환형대기) : 프로세스들의 환형대기가 존재하여 야 하며, 이를 구성하는 각 프로세스는 환형 내의 이전 프로세 스가 요청하는 자원을 점유하고, 다음 프로세스가 점유하고 있 는 자원을 요구하고 있는 경우 교착 상태가 발생할 수 있다.

3.Debugging(디버깅) : 프로그램 개발 과정에서 프로그램 안에 내재해 있는 논리적 오류를 발견하고 수정하는 작업 1.Mapping(매핑) : 연관성을 관계하여 연결시켜 주는 의미 2.Thrashing(스래싱) : 잦은 페이지 부재.교체로 지연이 심한 상 태 4.Paging(페이징) : 가상기억장치를 모두 같은 크기의 블록으로 편성하여 운용하는 기법

@단항(Unary)연산 -연산에 사용되는 데이터의 수가 한개인 경우 -NOT, COMPLEMENT, SHIFT, ROTATE, MOVE @이항(Binary)연산 -두 개의 데이터에 대한 연산 -사칙연산, AND, OR, XOR(EX-OR), XNOR

번역기의 종류 -어셈블러(Assembler) : 어셈블리 언어로 작성된 원시 프로그램 을 기계어로 번역하는 프로그램 -컴파일러(Compiler) : 전체 프로그램을 한 번에 처리하여 목적 프로그램을 생성하는 번역기로 기억장소를 차지하지만 실행 속 도가 빠르다..(ALGOL, PASCAL, FORTRAN, COBOL, C) -인터프리터(Interpreter) : 작성된 원시프로그램을 한줄씩 읽어 번역 및 실행하는 프로그램으로 실행 속도가 느리지만 기억장소 를 적게 차지한다..(BASIC, LISP, JAVA, PL/I)

기계어(Machine Language) -초창기의 컴퓨터프로그래밍은 기계어에 의해 작성되고 처리되 었다. -컴퓨터의 전기적 회로에 의해 직접적으로 해석되어 실행되는 언어이다. -컴퓨터 자원을 효율적으로 활용한다. -언어 자체가 복잡하고 어렵다. -프로그래밍 시간이 많이 걸리고 에러가 많다. -호환성이 없다. -2진수를 사용하여 데이터를 표현한다. -프로그램의 실행 속도가 빠르다.

/b : back space 입니다

로더의 종류 -컴파일 즉시로더(Compile and Go) : 번역기가 로더의 역할까 지 담당하는 것으로 프로그램의 크기가 크고 한 가지 언어로만 프로그램을 작성할 수 있다.실행을 원할 때마다 번역을 해야 한 다. -절대로더(Absolute Loader) : 단순히 번역된 목적프로그램을 입력으로 받아들여 주기억장치의 프로그래머가 지엏나 주소에 적재하는 기능을 가지는 간단한 로더로 재배치라든지 링크 등이 없고, 프로그래머가 절대 주소를 기억해야 하며 다중 프로그래 밍 방식에서 사용할 수 없다. -재배치로더(Relocating Loader) : 주기억장치의 상태에 따라 목적프로그램을 주기억장치의 임의의 공간에 적재할 수 있도록 하는 로더이다. -링킹로더(Linking Loader) : 하나의 부프로그램이 변경되어도 다른 모듈 프로그램을 다시 번역할 필요가 없도록 프로그램에 대한 기억장소할당과 부프로그램의 연결이 로더에 의해 자동으 로 수행되는 프로그램으로 직접연결로더(DLL ; Direct Linking Loder)가 대표적이다. -동적 적재(Dynamic Loading on Call) : 모든 세그먼트를 주기 억장치에 적재하지 않고 항상 필요한 부분만 주기억장치에 적재 하고 나머지는 보조기억장치에 저장해 두는 기법이다. -연결 편집기(Linkage Editor) : 연결 편집기로 로드모듈을 만들 어 놓으면 그 모듈을 기억장치에 로드하여 바로 실행할 수 있도 록 하는 방식으로 진보된 방식이며 요즘 사용하는 방식이다. -동적 연결(Dynamic Linking) : 실제 수행시 연결과 적재를 이 행하는 기법으로프로시저 세그먼트나 자료 세그먼트는 다른 어 떤 프로시저가 수행 도중에 실제로 그것을 요구할 때까지 프로 그램의 어떤 세그먼트와도 연결되지 않는다.

기획은 모든 것의 기초이므로 첫번째. 기획 다음에는 설계를 해야한다 설계 다음에는 구현 구현한 프로그램을 문서화(줄임)한다.

플립플롭이 n개일 때 카운터가 셀 수 있는 최대의 수를 N이라 하면, N=2^n개의 펄스를 계수할수 있고, 0에서 2^n-1까지는 계 수할 수 있는 최대의 수이다.

플립플롭은 순서논리회로이다. 인코더(Encoder, 부호기) : 숫자나 문자 등의 10진수 입력을 2 진수로 변환하는 회로로 OR 게이트로 구성된다. 플립플롭은 순서논리회로(또는 순차논리회로) 인코더는 조합논리회로 조합논리회로 + 기억장치 = 순서논리회로 인코더(Encoder, 부호기) : 숫자나 문자 등의 10진수 입력을 2 진수로 변환하는 회로로 OR 게이트로 구성된다.

시프트 레지스터의 구성에는 입력 데이터의 구성이 용이한 RS 플립플롭이 가장 적합하다.

디멀티플렉서(Demultiplexer) -한 신호원으로부터의 데이터를 제어 입력에 의해 여러 개의 출 력단중에서 선택된 출력단에 출력하는 회로이다. -1*2^n 디멀티플렉서는 하나의 입력과 2^n개의 출력선 중에서 하나를 선택하기 위한 n개의 선택선을 가진다

플립플롭은 직렬 연결 시 1/2로 분주되므로 출력주파수(f0 = f/4 = 500/4 = 125[Hz])이다. 직렬이므로 1/2*1/2*500 = 125

비동기식(Asynchronous Type) 카운터 -플립플롭의 입력으로는 클록펄스와 앞단의 출력이 차례로 연결 되어 있어 상태가 동시에 변하지 않고 순차적으로 변한다..리플 계수기라고도 한다. -각 단을 통과할 때마다 지연시간이 누적되므로 고속 카운터에 는 부적당하다. -매우 높은 주파수에는 부적당, 비트수가 많은 카운터에는 부적 합하다. -회로가 간단해서 작은 규모의 계기 회로에 적당하다. -플립플롭들은 동일 클록에 변하지 않고, 한 플립플롭의 출력이 다른 플립플롭의 클록으로 동작하기 때문에 지연시간이 길어지 게 된다. -시스템의 상태는 모든 플립플롭의 전이가 완료될 때까지 결정 되지 않는다.

F=AB+A(B+C)+B(B+C) B*B=B =AB+AB+AC+B+BC =A(B+B+C)+B(1+C) B+B=B,1+C=1 =A(B+C)+B =AB+AC+B =B(A+1)+AC A+1=1 =B+AC

RS 플립플롭은 1,1 상태일때 부정(불능) 상태로 출력값이 일정 하지 않는 단점이 있습니다..이를 보완한것이 JK 플립플롭이며 1, 1일때 반전(토글,보수) 기능을 합니다.

2개의 반가산기와 1개의 논리합회로를 연결하여 구성한 회로는 전가산기이다. HA = 반가산기

1.누산기(Accumulator) : 연산장치의 중심 레지스터로 산술 논 리 연산의 결과를 임시로 기억한다.

배타적-OR(Exclusive-OR)회로를 이용해 그레이코드 변환회로, 2진코드 변환회로, 패리티 체커, 2진 비교기, 보수기 등을 구현 할 수 있다.

2진수에서 16진수로 변환은 간단하게 4bit식 끊어서 바꾸면 된 다. 1000 1001 이렇게 4bit씩 나누고 변환을하면 89(16)이 된다.

ASCII 코드(American Standard Cord for Information Interchange) -ASCII 코드의 7개의 데이터비트로 한 문자를 표시하는 데 3개 의 존비트와 4개의 디지트비트로 구성되며, 8비트의 ASCII코드 도 있다.

정수 표현에서 음수를 나타내는 표현방식 -부호와 절댓값(Signed Magnitude) -1의 보수(1 Complement) -2의 보수(2 Complement)

드모르간의 정리는 수리 집합론이나 논리학에서 여집합, 합집합, 교집합의 관계를 기술하여 정리한 것이다.

JK 플립플롭 -RS 플립플롭에서 R=S=1의 경우 동작이 불확실한 상태로 되는 데, RS 플립플롭에서 Q를 R로 Q`를 S로 되먹임시켜 불확실한 상태가 없도록 한 회로이다.

10진수에서 16진수나 8진수로 변환할때 우선 2진수로 변환하는 것이 쉽다..463을 2진수로 변환하면 111001111이다. 2진수에서 16진수로 변환하려하면 4bit씩 8진수는 3bit씩 쪼개고 계산하면 쉽다. 1 1100 1111 이렇게 쪼개 주고 각자 변환을 하면 1CF가 된 다.(16진수는 123456789ABCDEF 순이다).

카운터(Counter) -입력 펄스가 들어온 때마다 미리 정해진 순서대로 플립플롭의 상태가 변화하는 것을 이용한 것이다.

플립플롭이 n개일 때 카운터가 셀 수 있는 최대의 수를 N이라 하면, N=2^n개의 수를 셀 수 있고, 0에서 2^n-1의 수까지 표현 한다..즉, 10진 카운터를 만들기 위해서 플립플롭이 2^4=16 이 므로 4개의 플립플롭이 필요하다.

부정논리곱(NAND)회로는 AND회로와 NOT회로로 구성되어있다. 카페, 블로그 등의 업로드 및 개인적 활용 이외에 문서의 수정 및 DB 저장, 기타 금전적 이익을 취하는 일체의 행위를 금지 합니다. 인터넷으로 종이 없이 문제를 풀고 자동채점하는 프로그램으로 워드, 컴활, 기능사 등의 상설검정에서 사용하는 실제 프로그램 방식입니다. 해설을 제공하며 PC 버전 및 모바일 버전 완벽 연동 교사용/학생용 관리기능도 제공합니다. 에서 확인하세요.