13년 1회차

정답은 '48W', 즉 $48\mathrm{W}$이다.

직류 입력 전력은 $P_{in}=200\mathrm{V}\times0.4\mathrm{A}=80\mathrm{W}$이고, 능률 $\eta=0.6$에서 $P_o=\eta P_{in}=0.6\times80=48\mathrm{W}$이다. 부하 전류 조건은 $P_o$ 계산에 쓰이지 않는다.

• '32W'는 능률이 $40\%$일 때의 값이다.
• '80W'는 능률이 $100\%$일 때의 값, 즉 직류 입력 전력이다.
• '120W'는 $200\times0.6=120$이고, 입력 전류가 $1\mathrm{A}$일 때의 값이다.

정답은 '수정 발진기'이다.

수정 발진기는 수정(크리스털)의 압전 효과로 발진하는 회로이다.

• 'LC 발진기'는 인덕터와 커패시터의 공진 현상으로 발진하는 회로이다.
• 'RC 발진기'는 저항과 커패시터의 위상 변화로 발진하는 회로이다.
• '레이저 발진기'는 유도 방출 현상으로 발진하는 장치이다.

정답은 '구형파'이다.

슈미트 트리거 회로는 입력이 두 문턱 전압을 지날 때 출력이 두 레벨 사이를 오가는 구형파를 낸다.

• '톱니파'는 완만하게 증가하다가 짧은 시간에 떨어지는 파형이다.
• '정현파'는 사인 함수 형태로 매끄럽게 변하는 파형이다.
• '삼각파'는 증가와 감소가 대칭적인 직선 파형이다.

정현파 발진기가 아닌 것은 멀티바이브레이터로, 트랜지스터가 포화와 차단 사이를 오가며 구형파를 만들어 내는 비정현파(이완) 발진회로이다.

나머지는 모두 공진이나 위상 조건을 이용해 사인 모양의 출력을 얻는 정현파 발진기이다.

• LC 반결합 발진기는 코일과 콘덴서의 공진으로 정현파를 얻는다.
• CR 발진기는 저항과 콘덴서의 위상 이동을 이용해 정현파를 얻는다.
• 수정 발진기는 수정 진동자의 기계적 공진을 이용해 안정한 정현파를 얻는다.

효율이 매우 높다는 것은 RC 결합 회로의 특징이 아니다. RC 결합 회로는 커패시터에서 신호가 손실되고 임피던스 정합이 나쁜 등의 이유로 효율이 낮으며, 이는 직접 결합(직결)이나 변압기 결합에 비해 큰 단점이다.

RC 결합 증폭회로는 커패시터로 단계 간 신호를 연결하는 방식으로, 직류 성분을 차단하고 교류 신호만 전달한다.

• 회로가 간단하고 경제적이다: RC 결합의 대표적 장점이다.
• 직류신호를 증폭할 수 없다: 커패시터의 직류 차단 특성으로 인한 필연적 특징이다.
• 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높아 임피던스 정합이 어렵다: 이러한 입출력 임피던스 특성도 RC 결합 회로의 일반적 단점이다.

발진주파수는 근사식의 오차를 고려하면 보기 중 583kHz에 가장 근접한다.

CMOS 인버터 2개와 저항-커패시터로 구성된 링 발진기(비안정 멀티바이브레이터) 회로로, 발진주파수는 다음과 같이 근사된다.
$f = \dfrac{1}{1.4RC}$
R=10kΩ, C=120pF을 대입하면
$f = \dfrac{1}{1.4 \times 10 \times 10^{3} \times 120 \times 10^{-12}} = \dfrac{1}{1.68 \times 10^{-6}} \approx 595\,\text{kHz}$
로 계산된다.

정답은 '다이오드는 과전압으로부터 보호된다.'이다.

다이오드를 직렬로 연결하면 각 다이오드가 담당하는 역전압의 크기가 전체 역전압보다 작아진다.

• '부하 출력의 리플전압이 커진다.'는 다이오드를 직렬로 연결할 때 나타나는 변화가 아니다.
• '부하 출력의 리플전압이 줄어든다.'는 다이오드를 직렬로 연결할 때 나타나는 변화가 아니다.
• '다이오드는 과전류로부터 보호된다.'는 다이오드를 병렬로 연결할 때 나타나는 특성이다.

정답은 '1.2', 즉 $1.2\ \mathrm{\mu F}$이다.

콘덴서를 직렬로 접속하면 합성 정전용량은 $\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}$이다.

$\dfrac{1}{C_2}=\dfrac{1}{0.3}-\dfrac{1}{0.4}=\dfrac{10}{3}-\dfrac{10}{4}=\dfrac{5}{6}$에서 $C_2=\dfrac{6}{5}=1.2\ \mathrm{\mu F}$이다.

• '0.4'는 직렬로 접속하면 합성 정전용량이 $\dfrac{0.4\times0.4}{0.4+0.4}=0.2\ \mathrm{\mu F}$이다.
• '0.7'은 직렬로 접속하면 합성 정전용량이 $\dfrac{0.4\times0.7}{0.4+0.7}=\dfrac{14}{55}\approx0.25\ \mathrm{\mu F}$이다.
• '1.0'은 직렬로 접속하면 합성 정전용량이 $\dfrac{0.4\times1.0}{0.4+1.0}=\dfrac{2}{7}\approx0.29\ \mathrm{\mu F}$이다.

이 회로는 CR 미분회로이며, 시상수 $CR \ll \tau_w$ 조건은 커패시터가 매우 빠르게 충방전됨을 의미한다. 이 경우 입력 펄스의 상승·하강 순간에만 뾰족한 미분 펄스(스파이크) 파형이 출력되고, 나머지 구간에서는 출력이 0으로 급격히 감쇠한다. 따라서 사각파 입력에 대해 상승 시 (+)스파이크, 하강 시 (-)스파이크가 나타나는 파형이 정답이며, 이는 보기 2번에 해당한다.

정답은 '3상 반파형'이다.

맥동주파수는 정류 방식별 맥동 수와 전원 주파수의 곱이며, 3상 반파형의 맥동 수는 3이다.

$f_r=3\times60\ \mathrm{Hz}=180\ \mathrm{Hz}$

• '3상 전파형'은 맥동주파수가 $6\times60\ \mathrm{Hz}=360\ \mathrm{Hz}$이다.
• '단상 반파형'은 맥동주파수가 $1\times60\ \mathrm{Hz}=60\ \mathrm{Hz}$이다.
• '단상 전파형'은 맥동주파수가 $2\times60\ \mathrm{Hz}=120\ \mathrm{Hz}$이다.

정답은 '패리티 규칙으로 잘못된 비트를 찾아서 수정할 수 있다.'이다.

해밍코드는 데이터 비트와 여러 개의 패리티 비트로 이루어진 오류 정정 코드이며, 패리티 검사 결과로 오류가 난 자리를 찾아 정정한다.

• '기계적인 동작을 제어하는데 사용하기 알맞은 코드'는 인접한 두 값 사이에서 한 자리만 바뀌는 그레이 코드의 특징이다.
• '데이터 전송시 신호가 없을 때를 구별하기 쉽다.'는 3초과 코드의 특징이며, 3초과 코드에는 모든 자리가 0인 부호가 없다.
• '자기보수(self complement)적인 성질이 있다.'는 3초과 코드나 2421 코드 등의 특징이다.

정답은 '모뎀'이다.

모뎀(MODEM)은 변조기(modulator)와 복조기(demodulator)를 합친 장치이며, 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸는 변조와 아날로그 신호를 디지털 신호로 되돌리는 복조를 맡는다.

• '통신제어 장치'는 통신 회선과 컴퓨터 사이에서 데이터 송수신 절차를 제어하는 장치이다.
• '통신회선'은 신호가 전달되는 전송 매체이다.
• '단말기'는 데이터를 입력하거나 출력하는 사용자 측 장치이다.

정답은 'DOS용과 Windows용으로 구분하여 생산한다.'이다.

중앙처리장치의 옳은 설명에는 '연산, 제어, 기억 기능으로 구성되어 있다.'·'CPU라고 하며 사람의 두뇌에 해당한다.'·'마이크로프로세서는 중앙처리장치의 기능을 하나의 칩에 집적한 것이다.'가 들어 있고, 'DOS용과 Windows용으로 구분하여 생산한다.'는 여기에 들지 않는다. DOS와 Windows는 운영체제의 이름이고, 중앙처리장치는 하드웨어이다.

• '연산, 제어, 기억 기능으로 구성되어 있다.'는 중앙처리장치의 구성이다.
• 'CPU라고 하며 사람의 두뇌에 해당한다.'는 중앙처리장치를 사람의 뇌에 비유한 표현이다.
• '마이크로프로세서는 중앙처리장치의 기능을 하나의 칩에 집적한 것이다.'는 마이크로프로세서의 정의이다.

정답은 '명령어 인출(instruction fetch)'이다.

명령어 인출 단계에서는 프로그램 카운터(PC)가 가리키는 주소의 명령이 주기억장치에서 명령 레지스터(IR)로 옮겨진다.

• '실행(execution)'은 해독을 마친 명령의 연산을 수행하는 단계이다.
• '단항 연산(unary operation)'은 오퍼랜드가 하나인 연산이다.
• '직접 번지(direct address)'는 오퍼랜드의 값이 데이터의 번지를 나타내는 주소지정방식이다.

마이크로동작은 CPU 내에서 명령어 실행을 위해 수행되는 기본 단위 동작(레지스터 간 데이터 이동, ALU 연산 등)이며, 이들이 올바른 순서로 진행되려면 제어신호가 필수적이다. 제어신호는 제어장치(Control Unit)에서 생성되어 각 마이크로동작을 언제, 어떤 순서로 실행할지 지시하므로 순서성을 보장한다. 모뎀은 통신장비, 레지스터와 메모리는 데이터 저장소일 뿐 동작의 순서를 결정하지 못한다.

정답은 '컴퓨터의 내.외부 사이에서 정보를 주고 받는다.'이다.

입출력 장치는 컴퓨터의 내부와 외부 사이에서 데이터를 전달하는 장치이다.

• '정보를 기억한다.'는 주기억장치나 보조기억장치의 역할이다.
• '명령의 순서를 제어한다.'는 제어장치의 역할이다.
• '기억 용량을 확대시킨다.'는 보조기억장치의 역할이다.

정답은 '연산자와 오퍼랜드'이다.

하나의 명령어는 수행할 동작을 지정하는 연산자(명령 코드)와 연산 대상을 지정하는 오퍼랜드(주소부)로 이루어진다.

• '명령코드와 실행 프로그램'은 옳지 않으며, 실행 프로그램은 링커가 만든 실행 가능한 프로그램이다.
• '오퍼랜드와 제어 프로그램'은 옳지 않으며, 제어 프로그램은 운영체제에서 시스템을 감시·관리하는 프로그램이다.
• '오퍼랜드와 목적 프로그램'은 옳지 않으며, 목적 프로그램은 번역기가 원시 프로그램을 번역한 결과 프로그램이다.

정답은 'MOVE 연산'이다.

MOVE 연산은 입력 자료를 변형 없이 그대로 다른 레지스터로 옮기는 논리 연산이다.

• 'AND 연산'은 특정 비트를 지우는 마스킹에 쓰이는 논리 연산이다.
• 'OR 연산'은 특정 비트를 세트시키는 논리 연산이다.
• 'UNARY 연산'은 오퍼랜드가 하나인 연산이다.

정답은 '동작속도가 빠르다.'이다.

집적회로(IC)는 여러 소자를 하나의 칩에 모은 소자이며, 소자 사이 배선이 짧고 동작속도가 빠르다.

• '수명이 짧다.'는 옳지 않으며, 집적회로는 신뢰성이 높고 수명이 길다.
• '크기가 대형이다.'는 옳지 않으며, 집적회로는 소형·경량이다.
• '외부와의 연결이 복잡하다.'는 옳지 않으며, 집적회로는 소자 사이 배선이 칩 안에 있고 외부 연결이 간단하다.

순환 이동(Rotate)은 시프트 중 밀려나가는 비트가 반대편 빈 자리에 다시 채워지는 연산이다. 예를 들어 8비트 레지스터에서 좌측 순환이동(ROL)하면 맨 좌측으로 밀려나간 비트가 맨 우측에 입력되고, 우측 순환이동(ROR)하면 그 반대가 된다. Complement는 비트 반전, OR과 AND는 논리 연산이므로 직렬이동과 무관하며, 일반 시프트(SHL, SHR)는 밀려나간 비트가 버려지고 반대편에 0이 채워진다는 점에서 순환이동과 구별된다.

정답은 '플로터, 프린터'이다.

플로터와 프린터는 처리 결과를 출력하는 출력장치이다.

• '키보드, 디지타이저'는 자료를 입력하는 입력장치이다.
• '스캐너, 트랙볼'은 자료를 입력하는 입력장치이다.
• '바코드, 라이트 펜'은 자료를 입력하는 입력장치이다.

정답은 '버퍼'이다.

버퍼는 주기억장치와 입출력장치 사이에서 자료를 임시로 저장하는 기억장치이다.

• '스택'은 마지막에 저장한 자료를 먼저 꺼내는 후입선출 구조의 기억 영역이다.
• '버스'는 장치 사이에서 신호를 전달하는 전송로이다.
• '블록'은 여러 자료를 하나로 묶은 단위이다.

회로에서 A, B 두 입력을 각각 NOT 게이트를 통해 A, A̅, B, B̅로 만들고, 이를 AND 게이트 4개에 조합하여 X0~X3 네 개의 출력선 중 하나만 활성화시키는 구조이다. 이는 2개의 입력으로 4개의 출력 중 하나를 선택적으로 지정하는 전형적인 디코더(decoder) 회로의 형태이다.

정답은 'AND'이다.

AND 연산은 마스크 비트가 0인 자리를 0으로 지우고 1인 자리는 원래 값을 유지하는 마스크 연산이다.

• 'MOVE'는 자료를 그대로 다른 레지스터로 옮기는 연산자이다.
• 'SHIFT'는 비트를 좌우로 이동시키는 연산자이다.
• 'OR'는 특정 비트를 1로 세트시키는 연산자이다.

정답은 '스택(Stack)'이다.

스택은 마지막에 저장한 자료부터 먼저 꺼내는 후입선출 구조의 자료 구조이다.

• '큐(Queue)'는 먼저 저장한 자료부터 먼저 꺼내는 선입선출 구조이다.
• '데크(Deque)'는 양쪽 끝에서 삽입과 삭제가 모두 일어나는 구조이다.
• '트리(Tree)'는 노드가 계층적으로 연결된 구조이다.

비휘발성 메모리는 전원이 차단되어도 저장된 데이터가 유지되는 메모리다. 자기 코어, 자기 디스크, 자기 드럼은 모두 자기 매질에 데이터를 기록하므로 전원 공급 여부와 무관하게 정보가 보존되는 비휘발성 메모리다. 반면 SRAM(Static RAM)은 전원이 공급되는 동안만 데이터를 유지하는 휘발성 메모리로서, 전원이 끊기면 저장된 모든 데이터가 손실된다.

정답은 'CMOS'이다.

CMOS는 상보형 MOS 트랜지스터를 사용하는 논리 소자 계열이며, 게이트당 소비 전력이 낮다.

• 'TTL'은 바이폴러 트랜지스터를 사용하는 논리 소자 계열이다.
• 'RTL'은 저항과 트랜지스터를 사용하는 초기 논리 소자 계열이다.
• 'DTL'은 다이오드와 트랜지스터를 사용하는 논리 소자 계열이다.

순차 접근 저장매체(SASD: Sequential Access Storage Device)는 처음부터 순서대로 데이터에 접근해야 하는 매체다. 자기 테이프는 릴에 감긴 테이프를 순서대로 감으며 읽어야 하므로 전형적인 순차 접근 방식이다. 자기 드럼과 자기 디스크는 원하는 위치에 직접 접근할 수 있는 직접 접근 저장매체(DASD)이고, 자기 코어는 주로 메인 메모리로 사용되는 전자식 저장 매체로 SASD에 해당하지 않는다.

정답은 '상대 주소지정방식'이다.

상대 주소지정방식은 오퍼랜드의 값과 프로그램 카운터의 값을 더한 값을 유효 주소로 삼는 방식이다.

• '베이스 레지스터 주소지정방식'은 오퍼랜드의 값과 베이스 레지스터의 값을 더한 값을 유효 주소로 삼는 방식이다.
• '인덱스 레지스터 주소지정방식'은 오퍼랜드의 값과 인덱스 레지스터의 값을 더한 값을 유효 주소로 삼는 방식이다.
• '간접 주소지정방식'은 오퍼랜드가 가리키는 기억장소에 유효 주소가 담겨 있는 방식이다.

양방향 통신 방식 중 Half duplex는 양쪽 방향으로의 데이터 전송이 가능하지만 동시에 양쪽이 동시에 송수신할 수 없고 한 번에 한 방향씩만 전송할 수 있는 방식이다. Simplex는 단방향 전송만 가능하고, Full duplex는 동시 양방향 전송이 가능하며, Dual duplex는 일반적인 통신 방식이 아니다.

정답은 'puts()'이다.

puts()는 문자열 전체를 출력하고 출력한 문자열 끝에 개행 문자를 자동으로 붙이는 표준 출력 함수이다.

• 'printchar()'는 C 언어 문자열 출력 함수의 명칭이 아니다.
• 'prints()'는 C 언어 문자열 출력 함수의 명칭이 아니다.
• 'putchar()'는 문자 한 개를 출력하는 함수이다.

정답은 '내부 변수'이다.

C 언어의 기억 클래스에는 '정적 변수'·'자동 변수'·'레지스터 변수' 등이 있고, '내부 변수'는 그 기억 클래스의 명칭이 아니다.

• '정적 변수'는 static 기억 클래스에 속하며 프로그램이 끝날 때까지 값이 유지되는 변수이다.
• '자동 변수'는 auto 기억 클래스에 속하며 블록 안에서만 유효한 변수이다.
• '레지스터 변수'는 register 기억 클래스에 속하며 CPU 레지스터에 저장을 요청하는 변수이다.

정답은 '2진수 체제로 이루어진 언어로 컴퓨터가 직접 이해할 수 있는 형태의 언어이다.'이다.

고급 언어의 특징에는 '사람이 일상생활에서 사용하는 자연어에 가까운 형태로 만들어진 언어이다.'·'사람이 인식 가능하고 배우기 쉽다.'·'기종에 관계없이 사용할 수 있어 호환성이 좋다.'가 들어 있고, '2진수 체제로 이루어진 언어로 컴퓨터가 직접 이해할 수 있는 형태의 언어이다.'는 여기에 들지 않는다. 2진수로 명령과 데이터를 나타내는 언어는 기계어이다.

• '사람이 일상생활에서 사용하는 자연어에 가까운 형태로 만들어진 언어이다.'는 옳은 설명이다.
• '사람이 인식 가능하고 배우기 쉽다.'는 옳은 설명이다.
• '기종에 관계없이 사용할 수 있어 호환성이 좋다.'는 옳은 설명이다.

시분할 시스템(time-sharing system)에서 선점(preemptive) 방식으로 FCFS를 변형한 기법은 Round Robin(라운드 로빈)이다.

Round Robin은 각 프로세스에 일정한 시간 할당량(time quantum)을 정해 순서대로 실행하다가 시간이 끝나면 선점하여 준비 큐의 맨 뒤로 보내는 방식으로, FCFS의 공정한 순서 처리 원칙을 유지하면서도 한 프로세스가 CPU를 독점하지 못하도록 제한한다.

• SRT: 남은 시간이 짧은 작업을 우선하는 기준이 있어 단순 FCFS의 변형이 아니다.
• SJF: 예상 시간이 짧은 작업을 우선하는 기준이 있어 단순 FCFS의 변형이 아니다.
• HRN: 우선순위 계산식을 적용하므로 단순 FCFS의 변형이 아니다.

정답은 'char'이다.

char는 문자형 변수를 선언할 때 사용하는 자료형 키워드이다.

• 'int'는 정수형 변수를 선언할 때 사용하는 키워드이다.
• 'long'은 큰 범위의 정수형 변수를 선언할 때 사용하는 키워드이다.
• 'float'는 실수형 변수를 선언할 때 사용하는 키워드이다.

언어번역 프로그램은 원시언어를 목적언어로 옮기는 프로그램을 말하며, 로더(Loader)는 이미 번역된 목적프로그램을 주기억장치에 적재·실행시키는 역할을 하므로 번역 프로그램이 아니다.

• 컴파일러는 고급언어를 기계어로 일괄 번역한다.
• 인터프리터는 원시프로그램을 한 줄씩 해석·실행한다.
• 어셈블러는 어셈블리어를 기계어로 번역한다.

정답은 '번역-적재-실행'이다.

원시 프로그램은 번역 단계에서 목적 프로그램이 되고, 적재 단계에서 주기억장치에 올라간 뒤 실행 단계에 들어간다.

• '적재-실행-번역'은 번역 단계보다 적재 단계를 앞에 둔 순서이다.
• '적재-번역-실행'은 번역 단계보다 적재 단계를 앞에 둔 순서이다.
• '번역-실행-적재'는 적재 단계보다 실행 단계를 앞에 둔 순서이다.

정답은 '문법적 오류'이다.

Syntax Error(구문 오류)는 프로그래밍 언어의 문법 규칙을 어겼을 때 번역 단계에서 발견되는 오류이다.

• '논리적 오류'는 문법은 맞지만 프로그램의 실행 결과가 의도와 다르게 나오는 오류이다.
• '물리적 오류'는 그 오류의 명칭이 아니다.
• '기계적 오류'는 그 오류의 명칭이 아니다.

프로그래밍 문서화의 목적은 프로그램의 이해·유지보수·협업 효율화에 있다. 1번은 사용자 문서를 통해 활용을 쉽게 하고, 2번은 개발 표준화로 효율성을 높이며, 4번은 변경사항 추적으로 혼란을 줄이는 모두 정당한 목적이다. 반면 3번 '요식적 행위'는 문서화를 형식적·의무적 절차로만 보는 것으로, 문서화의 실질적 목적인 정보 전달과 지식 공유 달성을 외면한 표현이다. 따라서 문서화 목적과 가장 거리가 멀다.

정답은 '프로그램에 대한 유지보수 작업이 용이하다.'이다.

기계어의 특징에는 '프로그램의 실행속도가 빠르다.'·'2진수 0과 1만을 사용하여 명령어와 데이터를 나타내는 기계 중심 언어이다.'·'호환성이 없고 기계마다 언어가 다르다.'가 들어 있고, '프로그램에 대한 유지보수 작업이 용이하다.'는 여기에 들지 않는다. 기계어 프로그램은 0과 1의 나열이며, 사람이 읽고 고치기 어렵다.

• '프로그램의 실행속도가 빠르다.'는 옳은 설명이다.
• '2진수 0과 1만을 사용하여 명령어와 데이터를 나타내는 기계 중심 언어이다.'는 옳은 설명이다.
• '호환성이 없고 기계마다 언어가 다르다.'는 옳은 설명이다.

정답은 '모든 플립플롭의 상태가 동시에 변한다.'이다.

비동기형 리플 카운터의 특징에는 '회로가 간단하다.'·'동작시간이 길다.'·'주로 T형이나 JK플립플롭을 사용한다.'가 들어 있고, '모든 플립플롭의 상태가 동시에 변한다.'는 여기에 들지 않는다. 리플 카운터는 앞단 플립플롭의 출력을 다음 단 플립플롭의 클록으로 쓰는 구조이며, 상태가 순차로 바뀐다.

• '회로가 간단하다.'는 리플 카운터의 특징으로 드는 설명이다.
• '동작시간이 길다.'는 앞단부터 출력이 순차로 안정되는 리플 카운터의 특징으로 드는 설명이다.
• '주로 T형이나 JK플립플롭을 사용한다.'는 리플 카운터에 쓰이는 플립플롭의 종류이다.

2진수 덧셈은 각 자릿수에서 0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10(올림) 규칙을 따른다.

오른쪽부터 계산하면:
$1+0=1$, $1+1=10$(올림 1), $0+1+1(올림)=10$(올림 1), $0+0+1(올림)=1$, $1=1$
이므로 결과는 $101001_{(2)}$이다.

검산: $10011_{(2)}=19_{(10)}$, $10110_{(2)}=22_{(10)}$, $19+22=41_{(10)}$이고 $101001_{(2)}=32+8+1=41_{(10)}$로 일치한다.

정답은 '카운터'이다.

카운터는 입력 펄스가 가해질 때마다 미리 정해진 순서대로 상태가 바뀌는 순차 회로이다.

• '멀티플렉서'는 여러 입력 중 선택된 하나를 출력으로 내보내는 조합 회로이다.
• '디멀티플렉서'는 하나의 입력을 여러 출력 중 하나로 분배하는 조합 회로이다.
• '비교기'는 두 입력값의 크기를 비교하는 조합 회로이다.

정답은 '동기형 계수기'이다.

동기형 계수기는 공통 클록 신호가 모든 플립플롭에 동시에 가해지는 계수기이며, 모든 플립플롭이 같은 시간에 트리거된다.

• '링 계수기'는 시프트 레지스터의 마지막 출력을 첫 단 입력으로 되돌린 구조에서 1 하나가 순환하는 계수기이다.
• '10진 계수기'는 0부터 9까지 열 개의 상태를 반복하는 계수기이다.
• '비동기형 계수기'는 앞단 플립플롭의 출력이 다음 단의 클록 입력이 되는 계수기이며, 플립플롭마다 트리거 시점이 차례로 달라진다.

정답은 'JK 플립플롭 회로'이다.

JK 플립플롭은 출력을 입력 쪽으로 궤환시킨 회로이며, RS 플립플롭에서 금지되었던 두 입력이 모두 1인 상태에서 출력이 반전된다.

• 'RST 플립플롭 회로'는 이 회로의 명칭이 아니다.
• 'D 플립플롭 회로'는 클록 시점의 입력값을 그대로 저장하는 회로이다.
• 'T 플립플롭 회로'는 $T=1$일 때 클록이 가해질 때마다 출력이 반전되는 회로이다.

정답은 '(16) 10', 즉 $16$이다.

'(1111) 2'·'(17) 8'·'F 16'은 모두 10진수 15를 나타내지만 '(16) 10'은 10진수 16을 나타낸다.

• '(1111) 2'는 2진수이며 $(1111)_2 = 15$이다.
• '(17) 8'은 8진수이며 $(17)_8 = 1\times8+7=15$이다.
• 'F 16'은 16진수이며 $\mathrm{F}_{16} = 15$이다.

정답은 '시프트 레지스터(shift register)'이다.

시프트 레지스터는 클록펄스가 들어올 때마다 저장된 2진 정보가 좌우로 한 자리씩 이동하는 레지스터이며, 왼쪽 이동은 2배, 오른쪽 이동은 $\dfrac{1}{2}$배의 곱셈·나눗셈에 대응한다.

• '가산기(adder)'는 두 수를 더하는 연산 회로이다.
• '카운터(counter)'는 입력 펄스 수를 세는 순차 회로이다.
• '플립플롭(flip flop)'은 2진수 한 자리의 정보를 저장하는 기억 소자이다.

정답은 '1011', 즉 그레이 코드 $1011$이다.

10진수 13은 2진수로 $1101_2$이고, 그레이 코드는 2진수와 그것을 한 자리 오른쪽으로 옮긴 값의 XOR이다.

$G=B\oplus(B\gg1)=1101\oplus0110=1011$

• '0100'은 2진수로 되돌리면 $0111_2=7$이다.
• '1001'은 2진수로 되돌리면 $1110_2=14$이다.
• '1101'은 13의 2진수를 그대로 옮긴 값이며, 그레이 코드로 보고 2진수로 되돌리면 $1001_2=9$이다.

주파수 안정 멀티바이브레이터는 안정 상태 개수가 아닌 클록 신호나 외부 신호에 동기화되어 주파수를 안정적으로 유지하는 특성에 따른 분류이므로, 회로의 안정 상태 개수에 따른 분류 기준에 해당하지 않는다.

멀티바이브레이터는 회로의 안정 상태 개수에 따라 분류된다.

• 비안정(astable): 안정 상태가 없어 계속 진동한다.
• 단안정(monostable): 하나의 안정 상태를 가지며 외부 펄스로 일시적으로 다른 상태로 변했다가 복귀한다.
• 쌍안정(bistable): 두 개의 안정 상태를 가져 펄스에 의해 상태 간 전환이 이루어진다.

정답은 'AB', 즉 $AB$이다.

공통 인수로 묶으면 $AB+ABC=AB(1+C)=AB\cdot1=AB$이며, 이 간소화는 흡수 법칙이다.

• 'AC'는 $A=1,\ B=1,\ C=0$일 때 값이 $AC=0$이고 원식은 $AB+ABC=1$이다.
• 'BC'는 $A=1,\ B=1,\ C=0$일 때 값이 $BC=0$이고 원식은 $AB+ABC=1$이다.
• 'ABC'는 $A=1,\ B=1,\ C=0$일 때 값이 $ABC=0$이고 원식은 $AB+ABC=1$이다.

정답은 '2개'이다.

선택선 수를 $n$이라 하면 디멀티플렉서의 출력선 수는 $2^n$이다. $1\times4$ 디멀티플렉서는 출력선 수가 $4=2^2$이고, 필요한 선택선 수는 $n=2$이다.

• '1개'는 출력선 수가 $2^1=2$일 때 필요한 선택선의 수이다.
• '3개'는 출력선 수가 $2^3=8$일 때 필요한 선택선의 수이다.
• '4개'는 출력선 수가 $2^4=16$일 때 필요한 선택선의 수이다.

정답은 두 곱항 $\overline{A}B$와 $A\overline{B}$를 OR로 묶은 식, 즉 $S=\overline{A}B+A\overline{B}$이다.

반가산기의 합 S는 $(A,B)=(0,0)$에서 0, $(0,1)$에서 1, $(1,0)$에서 1, $(1,1)$에서 0인 출력이다. S가 1인 두 행의 곱항 $\overline{A}B$, $A\overline{B}$를 OR로 묶은 식이 합의 논리식이다.

• $S=AB$ 식은 $A=B=1$일 때만 1인 식이고, 합 S는 $A=B=1$일 때 0이다.
• $S=\overline{A}B$ 식은 $A=1,\ B=0$일 때 0인 식이고, 합 S는 이때 1이다.
• $S=A\overline{B}$ 식은 $A=0,\ B=1$일 때 0인 식이고, 합 S는 이때 1이다.

정답은 '입력신호를 부호화하는 회로이다.'이다.

인코더는 여러 입력선 가운데 활성화된 입력을 2진 부호로 바꾸는 조합 회로이다.

• '해독기를 말한다.'는 옳지 않으며, 해독기는 디코더이다.
• '출력단자에 신호를 보내는 회로이다.'는 옳지 않으며, 인코더는 활성화된 입력에 대응하는 2진 부호를 출력하는 회로이다.
• '2진 부호를 10진수로 변환하는 회로이다.'는 옳지 않으며, 이 변환은 디코더의 기능이다.

5진 카운터는 0부터 4까지 총 5개의 상태를 표현해야 한다. n개의 T형 플립플롭으로 표현 가능한 최대 상태 수는 $2^n$이므로, $2^n \geq 5$를 만족하는 최소 n을 구하면 $2^2 = 4 < 5$이지만 $2^3 = 8 \geq 5$이다. 따라서 최소 3개의 T형 플립플롭이 필요하며, 이 3개 플립플롭으로는 8개 상태 중 5개 상태만 사용하는 카운터를 구성할 수 있다.

플립플롭의 현재 상태에서 원하는 다음 상태로 변화시키기 위해 필요한 입력값을 나타내는 표를 여기표(excitation table)라고 한다.

여기표는 플립플롭의 현재 상태(Q, Q')와 다음 상태(Q_n+1)를 알 때, 그 상태 변화를 위해 필요한 입력(S, R 또는 J, K 등)이 무엇인지를 정리한 것으로, 순차회로 설계에서 입력함수를 유도할 때 핵심적으로 사용된다.

• 진리표: 현재 입력에 따른 다음 상태를 나타낸다.
• 카르노표: 부울식 최소화에 사용된다.
• 게이트표: 일반적인 용어가 아니다.

정답은 'Z = Y'이다.

그림은 X와 Y가 AND 게이트로 들어가고, Y 입력선이 AND 게이트 입력과 OR 게이트 입력에 함께 이어진 회로이다. AND 출력 $XY$와 Y가 OR 게이트의 입력이고, 출력은 $Z=XY+Y$이다.

흡수 법칙으로 $Z=XY+Y=Y(X+1)=Y$이다.

• 'Z = X'는 $X=1,\ Y=0$일 때 1인 식이고, 회로 출력은 이때 $Z=1\cdot0+0=0$이다.
• 'Z = X + Y'는 $X=1,\ Y=0$일 때 1인 식이고, 회로 출력은 이때 $Z=0$이다.
• 'Z = XY'는 $X=0,\ Y=1$일 때 0인 식이고, 회로 출력은 이때 $Z=0\cdot1+1=1$이다.

정답은 A와 그 부정을 AND로 곱한 값을 1로 놓은 식, 즉 $A\cdot\overline{A}=1$이다.

변수와 그 부정의 AND는 $A=1$이면 $1\cdot0=0$, $A=0$이면 $0\cdot1=0$이다. 옳은 정리는 $A\cdot\overline{A}=0$이다.

• $A+0=A$ 식은 옳은 정리이며, $A=0$이면 0, $A=1$이면 1이다.
• $A+A=A$ 식은 옳은 정리이며, $A=0$이면 $0+0=0$, $A=1$이면 $1+1=1$이다.
• $A+\overline{A}=1$ 식은 옳은 정리이며, $A=0$이면 $0+1=1$, $A=1$이면 $1+0=1$이다.

정답은 'J=1, K=1 인 경우'이다.

JK 플립플롭은 $J=0,\ K=0$일 때 이전 상태를 유지하고, $J=1,\ K=0$일 때 세트, $J=0,\ K=1$일 때 리셋되며, $J=1,\ K=1$일 때 출력이 반전된다.

• 'J=0, K=0 인 경우'는 출력이 이전 상태로 유지되는 경우이다.
• 'J와 K가 보수 관계일 때'는 입력이 $J=1,\ K=0$(세트) 또는 $J=0,\ K=1$(리셋)이며 출력이 각각 1과 0으로 정해진다.
• '반전동작은 일어나지 않는다.'는 옳지 않으며, $J=1,\ K=1$에서 출력이 반전된다.

정답은 '디코더'이다.

디코더는 기억장치에 저장된 2진 부호를 사람이 인식하는 문자나 기호로 다시 바꾸는 회로이다.

• '인코더'는 문자나 신호를 2진 부호로 바꾸는 회로이다.
• '호퍼'는 천공 카드 판독기에서 읽을 카드를 쌓아 두는 곳이다.
• '카운터'는 입력 펄스의 수를 세는 회로이다.

입력이 모두 "0"일 때만 출력이 "1"이 되는 게이트는 NOR 게이트이다. NOR는 NOT OR로, OR 게이트의 출력을 반전시킨 것으로, 모든 입력이 0일 때만 출력이 1이 되고 하나라도 1이 입력되면 출력은 0이 된다. 반면 OR는 입력 중 하나라도 1이면 출력이 1이고, AND는 모든 입력이 1일 때만 출력이 1이며, NAND는 모든 입력이 1일 때만 출력이 0이다.