[전자기능사 필기] 06년 4회차 기출문제 정답·해설 페이지

정답은 '단상 전파정류'이다.
'단상 전파정류'의 리플 주파수는 전원주파수의 2배이며 $60\,\mathrm{Hz}\times2=120\,\mathrm{Hz}$이다.
'단상 반파정류'는 리플 주파수가 전원주파수와 같은 $60\,\mathrm{Hz}$이다.
'3상 반파정류'는 리플 주파수가 $60\,\mathrm{Hz}\times3=180\,\mathrm{Hz}$이다.
'3상 전파정류'는 리플 주파수가 $60\,\mathrm{Hz}\times6=360\,\mathrm{Hz}$이다.

출력은 아래쪽 첨두가 +2[V]에 고정되고 위쪽이 +5[V]까지 올라가는 구형파가 되므로, 밑변이 2[V] 선에 놓이고 위아래 폭이 3[V]인 파형이 맞다.
회로는 신호 경로에 직렬 콘덴서 C가 있고, 출력 단자와 접지 사이에 다이오드 D와 2[V] 전지가 직렬로 연결된 기준 전압이 있는 클램퍼(직류 재생 회로)다. 그림의 D는 캐소드를 나타내는 막대가 위쪽 출력 단자 쪽, 애노드인 삼각형이 아래쪽 2[V] 전지 쪽에 있다.
따라서 출력이 2[V]보다 낮아지려 하면 D가 도통해 더 내려가지 못하므로 아래쪽 첨두가 $+2[\mathrm{V}]$에 클램프된다. 콘덴서는 파형의 모양과 진폭을 그대로 전달하므로 입력의 진폭 3[V]가 유지되어 $2[\mathrm{V}] \sim 2+3=5[\mathrm{V}]$ 사이를 오간다.
0[V]에서 3[V]까지 흔들리는, 입력과 똑같은 모양의 파형: 2[V] 기준 전지의 클램프 작용이 전혀 반영되지 않은 결과다.
0[V] 선을 중심으로 위아래로 걸친 파형: 콘덴서의 직류분 제거만 생각하고 다이오드가 만드는 직류 되돌림을 빠뜨린 결과다.

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.

두 다이오드의 애노드가 입력 A·B 쪽, 캐소드가 공통 출력 C 에 모이고 저항이 (−) 전원으로 내려가 있으므로, 이 회로는 정논리 OR 로 동작한다.
A 와 B 중 하나라도 높은 준위(1)가 되면 그 다이오드가 순방향 도통해 C 가 그 입력 전위까지 끌려 올라가고, 둘 다 낮은 준위(0)이면 저항을 통해 (−) 전원 쪽으로 끌려 내려가 C 는 0 이 된다. 곧 $C = A + B$ 이다.
왼쪽에 함께 그려진 계단 파형이 위 준위를 1, 아래 준위를 0 으로 잡은 정논리 규약임을 알려 준다.
AND 로 동작하려면 다이오드 방향이 반대(캐소드가 입력 쪽)이고 저항이 (+) 전원 으로 올라가 있어야 하는데, 그림은 정확히 그 반대다.
같은 회로라도 낮은 준위를 1 로 보는 부논리로 읽으면 AND 가 되지만, 그림의 파형 표시가 위 준위를 1 로 정의하고 있어 부논리로 읽을 근거가 없다.

연산기에 지정된 연산이 Complement(보수)이므로 결과는 00111110이다.
그림은 왼쪽 입력 상자의 11000001이 연산기로 들어가고 연산기 옆에 Complement가 적혀 결과가 아래로 나오는 블록도다. 보수 연산은 입력의 각 비트를 1은 0으로, 0은 1로 뒤집는다.
비트별로 반전하면 1100 0001 → 0011 1110 이 되고, 원래 값과 결과를 더하면 $11000001_2 + 00111110_2 = 11111111_2$ 로 모든 자리가 1이 되어 1의 보수임이 확인된다.
11000001은 입력을 그대로 내보낸 값이라 아무 연산도 하지 않은 셈이다.
11000010과 10000011은 일부 비트만 바꾸거나 자리를 옮긴 값으로, 모든 비트를 반전한 결과가 아니다.

기존 내용을 그대로 둔 채 원하는 비트 위치에 값을 끼워 넣는 문자 삽입은 OR 연산으로 수행한다.
AND 연산은 특정 비트를 지우거나 걸러내는 마스크 용도로 사용된다.
ROTATE 연산은 비트 위치를 순환 이동시키는 데 사용된다.
MOVE 연산은 데이터를 그대로 옮기기만 할 뿐 값을 끼워 넣지 못한다.

착오를 검출하고 교정까지 할 수 있는 오류 정정 코드는 해밍 코드이다.
해밍 코드는 데이터 비트 사이에 여러 개의 패리티 비트를 배치해 오류가 발생한 비트의 위치까지 찾아내어 스스로 정정할 수 있는 오류 정정 코드이다.
아스키 코드는 문자를 표현하기 위한 코드로 오류 검출·정정 기능이 없다.
그레이 코드는 인접한 값 사이에 한 비트만 바뀌는 코드로 오류 정정과는 무관하다.
EBCDIC은 문자 표현을 위한 코드로 오류 정정 기능이 없다.

순서도의 처리 흐름은 원칙적으로 위에서 아래로, 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 표시하므로 오른쪽에서 왼쪽으로 표시한다는 설명은 옳지 않다.
흐름이 이 기본 방향과 다르게 진행될 때에는 화살표를 반드시 붙여 처리 순서를 분명히 나타내야 한다.
국제 표준화 기구에서 정한 표준 규격의 기호를 사용하는 것은 순서도 작성의 올바른 원칙이다.
처리 과정을 간단명료하게 표시하는 것도 올바른 원칙이다.
순서도가 길거나 복잡할 때 기능별로 나눈 뒤 연결 기호로 잇는 것 역시 올바른 작성 방법이다.

입력 자료를 일정 기간·일정량 모아 두었다가 한꺼번에 처리하는 방식을 배치 처리 방식이라 한다.
온라인 방식은 입력장치가 중앙처리장치와 직접 연결되어 즉시 처리되는 방식이다.
오프라인 방식은 입력장치가 중앙처리장치와 직접 연결되지 않고 별도로 처리되는 방식이다.
실시간 처리 방식은 자료가 발생하는 즉시 처리해 결과를 바로 반영하는 방식이다.
따라서 자료를 모아 한꺼번에 처리한다는 설명에는 배치 처리 방식이 해당한다.

알고리즘은 어떤 문제를 해결하기 위한 절차를 순서대로 나열한 풀이 과정을 말한다.
프로그래밍에서 알고리즘은 입력에서 원하는 출력을 얻기까지 수행할 단계를 논리적 순서로 정리한 것으로, 순서도나 프로그램 코드로 표현되기 전의 해결 절차 자체를 의미한다.
순서도의 작성 과정은 알고리즘을 도식으로 표현하는 방법일 뿐 알고리즘 자체의 정의는 아니다.
문제 원인을 파악하는 일은 알고리즘이 아니라 문제 분석 단계에 해당한다.
프로그램의 작성과 오류 수정은 알고리즘을 코드로 구현하고 검증하는 후속 작업이다.

중앙처리장치와 주기억장치 사이의 속도 차이를 줄이기 위해 사용하며, 주기억장치보다 5~10배 빠른 소용량 고속 메모리는 캐시기억장치이다.
캐시는 자주 사용하는 데이터나 명령어를 임시로 저장해 CPU의 대기 시간을 줄이며, 특히 그래픽 처리 속도 향상에도 중요한 역할을 한다.
주기억장치는 캐시보다 속도가 느리며 용량이 훨씬 크다.
보조기억장치는 주기억장치보다도 느린 대용량 저장장치이다.
롬은 읽기 전용 기억장치로 속도 완충 목적이 아니다.

명령어 인출 → 명령어 해석 → 데이터 인출 → 데이터 처리 순서로 진행되는 것이 마이크로프로세서의 기본 동작 사이클이다.
먼저 프로그램 카운터가 가리키는 명령어를 인출하고 이를 해독한 뒤, 해독 결과가 요구하는 피연산자(데이터)를 인출하여 마지막으로 연산을 수행한다.
명령어를 인출한 직후 데이터부터 인출하는 순서는, 아직 해석 전이라 어떤 데이터를 가져와야 하는지 정할 수 없어 성립하지 않는다.
데이터를 명령어보다 먼저 인출하는 순서는 실행할 명령 자체가 정해지기 전이므로 성립하지 않는다.
데이터 처리부터 시작하는 순서는 인출·해석 단계보다 앞설 수 없다.

중앙처리장치(CPU)는 크게 연산장치와 제어장치로 나뉜다.
연산장치는 산술·논리 연산을 수행하고, 제어장치는 명령어를 해독해 각 장치에 제어 신호를 보내 동작 순서를 지휘한다.
기억장치는 중앙처리장치 내부가 아니라 자료와 명령을 보관하는 별도의 장치이므로 이 분류의 짝이 되지 않는다.
논리장치라는 명칭은 연산장치가 담당하는 기능 가운데 하나일 뿐 독립된 분류 단위가 아니다.

서브루틴 호출 시 복귀 주소를 기억하며 후입선출(LIFO) 형식으로 동작하는 것은 스택(STACK)이다.
스택은 가장 나중에 넣은 자료를 가장 먼저 꺼내는 후입선출 구조이므로, 서브루틴이 여러 단계로 겹쳐 호출되어도 복귀 주소를 차례로 쌓았다가 역순으로 꺼내 원래 자리로 정확히 되돌아올 수 있다.
SKIP은 특정 명령을 건너뛰는 동작을 가리키는 용어로 주소를 기억하는 구조가 아니다.
BRANCH는 실행 흐름을 다른 위치로 옮기는 분기 명령이지 저장 구조가 아니다.
PROTOCOL은 통신 규약을 뜻하는 용어로 복귀 주소 저장과는 관련이 없다.

마이크로프로세서는 연산과 제어를 담당하는 칩 내부 블록으로 이루어지는데, 입력장치는 키보드·스캐너처럼 프로세서 바깥에서 데이터를 넣어 주는 주변장치이므로 구성 요소에 들어가지 않는다.
나머지 보기는 모두 마이크로프로세서 내부에 있는 요소이다.
누산기는 연산 결과를 임시로 담아 두는 내부 레지스터이다.
연산장치(ALU)는 산술·논리 연산을 수행하는 내부 블록이다.
레지스터는 명령어·주소·데이터를 잠시 보관하는 내부 기억 소자이다.