[임베디드기능사 필기] 16년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

새그(sag)는 펄스의 상승하는 부분이 기준 레벨보다 높은 부분이 아니라, 펄스의 상단부(plateau)가 기준 레벨보다 낮아지는 현상, 즉 펄스 상단의 처짐 또는 기울기를 의미한다. 새그는 저주파 성분의 감쇠로 인해 펄스 상단이 천천히 하강하는 특성을 나타낸다.
상승 시간은 10%에서 90%까지의 시간으로 정확하다.
하강 시간은 90%에서 10%까지 하강하는 시간으로 맞다.
링잉은 높은 주파수 공진으로 인한 펄스 상승 부분의 진동으로 정확하다.
펄스 파형의 각 구간 특성을 정확히 이해해야 한다.

진폭 변조(AM)에서 변조도는 $m = \frac{V_{max} - V_{min}}{V_{max} + V_{min}}$로 정의된다. 주어진 값을 대입하면 $m = \frac{35 - 5}{35 + 5} = \frac{30}{40} = 0.75$이다. 따라서 변조도는 0.75이다.

다이오드 D는 바이어스 전압 E에 의해 $v_i > E$일 때만 순방향으로 도통된다. $v_i \le E$인 구간에서는 다이오드가 차단되어 출력에는 E 값이 그대로 유지되고, $v_i > E$인 구간에서만 다이오드가 도통되어 출력이 입력 파형을 따라 $V_m$까지 올라간다. 따라서 출력파형은 E 레벨에서 클리핑되어 그 이상 부분만 정현파 형태로 나타나는 파형이 되며, 이는 보기 4번과 일치한다.

이 회로는 비반전 슈미트 트리거(비교기)로, 상한 임계전압은 $V_{UTP} = \dfrac{R_2}{R_1+R_2} \times (+V_{out(max)})$, 하한 임계전압은 $V_{LTP} = \dfrac{R_2}{R_1+R_2} \times (-V_{out(max)})$이다.
$R_1=R_2=100k\Omega$이므로
$V_{UTP} = 0.5\times5 = 2.5V$,
$V_{LTP} = 0.5\times(-5) = -2.5V$이다.
히스테리시스 전압은
$V_{HYS} = V_{UTP} - V_{LTP} = 2.5-(-2.5) = 5V$이다.

차동 증폭기의 CMRR은 차동 이득(differential gain)을 동상 이득(common mode gain)으로 나눈 비로 정의되며, 우수한 차동 특성을 위해서는 이 값이 클수록 좋다.
CMRR이 크다는 것은 차동 신호에 대한 증폭은 크면서 동상 신호(양쪽 입력에 같은 신호)는 억제한다는 의미이다. 결과적으로 원하는 차동 신호만 선택적으로 증폭하고 노이즈나 간섭 같은 동상 신호는 제거할 수 있다.
작을수록 좋다는 설명은 반대이다.
동위상 이득이 커야 한다는 설명은 오히려 CMRR을 작게 한다.
0일 때가 좋다는 설명은 증폭이 전혀 이루어지지 않는 상태다.

직렬 접속과 병렬 접속의 합성저항을 각각 구한 뒤 비를 계산한다. 직렬 접속 시 합성저항은 $R_{\text{직}} = 6 + 3 = 9\text{Ω}$이고, 병렬 접속 시 합성저항은 $R_{\text{병}} = \frac{6 \times 3}{6 + 3} = \frac{18}{9} = 2\text{Ω}$이다. 직렬이 병렬의 몇 배인지는 $\frac{R_{\text{직}}}{R_{\text{병}}} = \frac{9}{2} =$배가 된다.

스위치 SW를 닫아 커패시터가 충전되는 과정에서, 스위치가 열린 후(정상상태 이후) 커패시터가 방전할 때 캐패시터가 보는 저항은 4kΩ과 6kΩ의 직렬이 아니다. 회로 구조상 6kΩ에 4kΩ이 직렬로 연결되어 커패시터와 마주하는 저항은 두 저항의 직렬합 10kΩ이 아니라 병렬이 되어야 시정수가 24ms로 맞는다.
즉 4kΩ과 6kΩ이 병렬로 커패시터에 연결되는 것으로 보면 합성저항은
$R = \dfrac{4\times6}{4+6} = 2.4\text{kΩ}$이 되고, 시정수는
$\tau = RC = 2.4\text{kΩ} \times 10\mu F = 24\text{ms}$로 계산된다.

이상적인 연산 증폭기의 특징 중 틀린 것은 동상 이득(common-mode gain)에 관한 설명이다. 이상적인 연산 증폭기는 차동 이득(differential gain)은 무한대이지만, 동상 이득은 0이어야 한다.
동상 이득이 무한대라면 입력 신호의 공통 성분이 무한정 증폭되어 실제로 동작할 수 없으므로, 이상적 특성에서는 동상 신호를 완전히 무시(CMRR 무한대)해야 한다.
반면 주파수 대역폭 무한대, 입력 임피던스 무한대, 오픈 루프 전압 이득 무한대는 모두 이상적 연산 증폭기의 정상적인 특징이다.

이미터 화살표가 바깥쪽(외부)을 향하는 형태이므로 NPN형 트랜지스터의 기호이다. 반대로 화살표가 안쪽을 향하면 PNP형이며, 포토인터럽터나 SCR은 이와 다른 별도의 기호 형태를 가진다.

피어스 B-E형은 수정 진동자를 베이스-이미터 사이에 연결한 회로로, 하틀리형 발진 회로에 해당한다. 수정은 유도성 영역에서 동작하므로 B-E 사이가 유도성이 된다. 하틀리 발진 조건을 만족하려면 C-B 사이는 용량성, C-E 사이는 유도성이어야 안정한 발진이 지속된다.

연관 기억장치(Associative Memory, CAM)는 병렬 동작 방식이 매우 빠른 검색 속도를 제공하므로, "속도가 늦어 고속 검색에 부적합하다"는 연관 기억장치의 가장 큰 장점과 모순된다.
주소의 개념이 없다는 설명은 맞다 — 내용 기반으로 검색하는 기억장치로서 주소 개념이 없다.
기억된 정보의 일부분으로 위치를 찾는다는 설명은 맞다 — 기억된 정보의 일부를 입력하면 전체 내용을 검색할 수 있다.
많은 논리회로로 구성된다는 설명은 맞다 — 병렬 비교를 위해 모든 저장 위치의 비교기를 동시에 동작시키므로 많은 논리회로가 필요하다.

CPU와 입출력장치 간의 속도 차이를 극복하기 위해서는 Channel을 사용한다. Channel은 입출력 제어기로서 CPU를 통하지 않고 독립적으로 메모리와 입출력장치 간의 데이터 전송을 제어하여 CPU의 부담을 줄이고 입출력 작업을 효율적으로 처리한다.
DMA(Direct Memory Access)는 Channel의 하위 개념으로 단순 데이터 전송만 수행한다.
Cycle steal은 DMA 구현 방식 중 하나이다.
Parallel I/O Device는 단순히 병렬 방식의 입출력장치일 뿐 속도 차 완화의 근본적인 해결책이 아니다.

정답은 'Complement'이다.
그림에서 ALU에 들어가는 데이터는 $1110\ 1001$ 하나이고, 나오는 결과는 $0001\ 0110$이다. 입력의 모든 비트를 1은 0으로, 0은 1로 바꾼 값이 결과와 같으며, 이 비트 반전이 보수(Complement) 연산이다.
'MOVE'는 입력 데이터를 그대로 출력하는 단일 연산이며, 그림에서는 입력과 결과의 모든 비트가 서로 다르다.
'AND'는 두 데이터의 같은 자리 비트가 모두 1일 때만 1을 내는 연산이다. 그림의 결과는 입력 비트가 0인 넷째·여섯째·일곱째 자리에서 1이며, AND로는 어떤 값과 연산해도 이런 결과가 나오지 않는다.
'OR'는 두 데이터의 같은 자리 비트 중 하나라도 1이면 1을 내는 연산이다. 그림의 결과는 입력 비트가 1인 자리에서 모두 0이며, OR로는 어떤 값과 연산해도 이런 결과가 나오지 않는다.

정답은 '반이중 방식'이다.
'반이중 방식'은 양방향으로 전송되지만 한 시점에는 한 방향만 전송되는 방식이다.
'단일 방식'은 그 전송 방식의 명칭이 아니다.
'단방향 방식'은 한쪽 방향으로만 신호가 전송되는 방식이다.
'전이중 방식'은 양쪽 방향으로 동시에 신호가 전송되는 방식이다.

OR 논리 연산은 두 비트 중 하나 이상이 1이면 결과는 1이다. 00001111과 11110000을 비트 단위로 비교하면, 첫 4비트에서 11110000의 1들이 있고 뒤의 4비트에서 00001111의 1들이 있으므로, 모든 자리에서 최소 하나의 1이 존재한다. 따라서 OR 연산 결과는 11111111이다.

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.

ASCII 코드는 영문 대문자·소문자, 숫자, 특수문자 등 128개의 문자를 7비트(또는 8비트)로 표현하는 표준 문자 인코딩 방식이다. 키보드 입력부터 화면 출력까지 컴퓨터와 사용자 간 정보 교환의 기본이 되므로 가장 광범위하게 사용된다.
컴퓨터와 인간의 통신에서 자료의 외부적 표현 방식은 사람이 읽을 수 있는 문자·기호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 이진 코드로 변환하는 과정을 의미한다. 나머지 코드는 모두 특정 용도로 제한적이다.
3초과 코드는 오류 검출용 패리티 비트 방식이다.
Gray 코드는 디지털 회로에서 한 번에 1비트만 변하도록 설계된 특수 용도 코드이다.
BCD 코드는 10진 숫자 0~9를 4비트로 표현하는 코드이다.

0-9의 10진 수치를 모두 표현하려면 최소 4비트가 필요하다. 2진법 n비트로 표현할 수 있는 최대값은 $2^n - 1$이므로, 3비트는 $2^3 - 1 = 7$까지만 표현 가능하여 9를 나타낼 수 없고, 4비트는 $2^4 - 1 = 15$까지 표현 가능하여 0부터 9까지의 모든 수를 포함한다. 예를 들어 9는 4비트로 1001(2)로 표현된다.

CMOS는 정적 소비 전력이 거의 없고 동적 소비 전력만 발생하므로 게이트당 소비 전력이 매우 낮다. ECL은 고속 동작을 위해 상시 전류가 흐르면서 소비 전력이 크고, TTL도 출력 트랜지스터가 항상 일부 전류를 소비한다. MOS도 정적 전력 소비가 있어 CMOS보다 높다. 따라서 가장 낮은 소비 전력은 CMOS이다.

병렬전송(parallel transmission)은 문자를 구성하는 모든 비트를 동시에 여러 개의 통신회선을 통해 전송하는 방식이다. "하나의 통신회선을 사용하여 한 비트씩 순차적으로 전송"은 직렬전송(serial transmission)의 정의이므로 틀렸다.
비트 수만큼 통신 회선이 필요하다는 설명은 병렬전송이 8비트 문자라면 8개의 회선이 필요하다는 점에서 옳다.
고속처리와 근거리 전송에 유리하다는 설명은 여러 비트를 동시에 전송하므로 전송 속도가 빠르고 근거리에 유리한 점에서 옳다.
원거리 전송 시 회선 비용이 많이 든다는 설명은 원거리에서는 회선 개수만큼 비용이 증가하는 특성을 올바르게 설명하고 있다.

간접 주소지정방식(Indirect addressing)은 명령어에 표현된 값이 실제 데이터의 주소가 아니라, 그 주소에 기억된 내용(포인터)이 실제 데이터가 있는 주소를 가리키는 방식이다. 즉시 주소지정방식은 오퍼랜드 자체가 데이터, 직접 주소지정방식은 오퍼랜드가 데이터 주소를 직접 나타내고, 상대 주소지정방식은 프로그램 카운터 기준으로 상대적 위치를 지정하므로 문제 조건과 맞지 않는다.

채널의 분류에서 셀렉터 채널(Selector channel)은 하나의 고속 입출력 장치를 선택하여 그 장치와만 통신하고, 전송이 완료될 때까지 다른 장치로 전환하지 않으며 블록 단위로 데이터를 전송하는 채널이다. 사이클 채널은 저속 장치들을 시간 분할 방식으로 관리하고, 멀티플렉서 채널은 다중 장치들과 동시에 통신하며, 블록 멀티플렉서 채널은 다중 장치들이 블록 단위로 동시 전송을 수행하므로 모두 문제 조건에 맞지 않는다.

PLA(Programmable Logic Array)는 입출력 단자, AND 평면, OR 평면으로 구성되는 프로그래머블 로직 소자로 수천 개 이상의 트랜지스터를 포함하므로 LSI 범주에 속한다. LSI(Large Scale Integration)는 1,000~10,000개 이상의 트랜지스터를 집적한 회로를 의미한다.
DECODER와 MULTIPLEXER는 수십~수백 개 정도의 게이트로 구성되는 MSI(Medium Scale Integration) 수준이다.
4 BIT LATCH도 수십 개 게이트의 MSI에 해당한다.

마이크로 오퍼레이션(Micro Operation)은 레지스터 간 데이터 이동 및 조작으로 정의되는 컴퓨터 기본 동작 단위다. CPU 내 레지스터들 사이에서 데이터를 전송하고, ALU에서 산술·논리 연산을 수행하며, 메모리 접근 등이 모두 마이크로 오퍼레이션에 해당한다.
컴퓨터의 빠른 계산 동작은 계산 속도에 대한 설명으로 개념이 맞지 않는다.
2진수 계산에서 쓰이는 동작은 진법 선택의 문제로 마이크로 오퍼레이션의 본질과 무관하다.
플립플롭 내에서 기억되는 동작은 플립플롭이 단순히 1비트를 기억할 뿐 마이크로 오퍼레이션 자체가 아니다.
따라서 레지스터 상호간의 데이터 이동을 명시적으로 설명하는 것이 가장 적합한 정의다.

CPU 내에서 기억 기능을 수행하는 요소는 레지스터이다. 레지스터는 CPU 내부에 위치하며 연산 중간 결과, 명령어, 주소 등을 임시로 저장하는 고속 기억 장치 역할을 한다. 연산기(ALU)는 산술·논리 연산을 수행하고, 제어 버스와 주소 버스는 정보 전달 통로일 뿐 기억 기능을 하지 않는다.

정답은 '6진수 연산'이다.
컴퓨터의 내부구조를 설명할 때 쓰는 연산방식에는 2진수·8진수·16진수 연산이 들어 있고, '6진수 연산'은 여기에 들지 않는다.
'2진수 연산'은 컴퓨터 내부에서 쓰이는 연산 방식이다.
'8진수 연산'은 2진수 세 자리를 묶은 8진수를 쓰는 연산이다.
'16진수 연산'은 2진수 네 자리를 묶은 16진수를 쓰는 연산이다.

해독기(Decoder)는 입력 코드를 해석하여 특정 출력 라인을 활성화하는 회로이고, 인코더(Encoder)는 입력 정보(신호)를 코드로 변환하여 출력하는 회로로서 정반대의 기능을 수행한다. Adder는 산술 연산 회로, Flip-Flop은 메모리 소자, Multiplexer는 다중 신호 중 하나를 선택하는 회로로서 해독기의 역함수 관계가 아니다.

부동 소수점 표현은 부호(sign), 지수(exponent), 가수(mantissa) 세 부분으로 구성되며, 이들이 모두 비트로 저장된다. 소수점의 위치는 지수 필드의 값으로 암묵적으로 결정되므로 실제 소수점을 저장할 필요가 없다. 예를 들어 IEEE 754 단정밀도 형식에서 1비트는 부호, 8비트는 지수, 23비트는 가수에 할당되지만 소수점 자체는 저장되지 않는다.

정답은 '스캐너'이다.
'스캐너'는 사진이나 그림에 빛을 비추고 반사광을 감지하는 이미지 입력 장치이다.
'플로터'는 도면과 같은 그래픽을 종이에 출력하는 장치이다.
'마우스'는 화면의 위치를 지정하는 포인팅 입력 장치이다.
'프린터'는 문서나 그림을 종이에 인쇄하는 출력 장치이다.

컴퓨터가 연산을 수행할 때 그 결과를 일시적으로 보관하는 역할을 담당하는 CPU 내부 레지스터는 누산기(Accumulator)이다. 누산기는 산술·논리 연산 결과를 임시 저장했다가 다음 연산이나 메모리로 이동시키는 가장 기본적인 범용 레지스터로, CPU 내부에 위치한다.
Magnetic memory는 자기 저장 매체(플로피디스크, 테이프 등)로 외부 기억 장치이다.
shift register는 비트 이동 연산용이다.
buffer register는 입출력 데이터 임시 저장용이다.
따라서 이들은 연산 결과 보관이라는 정의와 맞지 않는다.

인터프리터 방식은 소스 코드를 한 줄씩 읽으면서 즉시 실행하는 방식이다. GWBASIC은 BASIC 언어의 인터프리터로, 사용자가 입력한 명령을 바로바로 실행하는 특징을 가진다. COBOL, FORTRAN, C는 모두 컴파일 방식 언어로, 소스 코드 전체를 먼저 기계어로 변환한 후 실행하므로 인터프리터 방식이 아니다.

프로그래밍의 전체 개발 과정에서 문제 분석 → 알고리즘 설계(순서도) → 코딩 → 문서화 순서로 진행된다. 문항은 "처리 방법과 순서를 기호로 설계"하는 과정을 묻고 있는데, 이는 순서도(flowchart)를 작성하는 단계를 의미한다. 순서도는 프로그램의 논리적 흐름을 도형 기호로 표현하여 코딩 전에 알고리즘을 검증하는 중요한 설계 도구이다. 따라서 정답은 2번이다.

정답은 '2진수 형태로 이루어진 언어로 전자계산기가 직접 이해할 수 있는 형태의 언어이다.'이다.
이 설명은 고급 언어의 특징에 들지 않으며 기계어의 특징을 가리키는 서술이다.
'기종에 관계없이 사용할 수 있어 호환성이 높다.'는 고급 언어의 특징으로 드는 설명이다.
'하드웨어에 관한 전문적 지식이 없어도 프로그램 작성이 용이하다.'는 고급 언어의 특징으로 드는 설명이다.
'프로그래밍 작업이 쉽고, 수정이 용이하다.'는 고급 언어의 특징으로 드는 설명이다.

초기 유닉스는 어셈블리어로 작성되었으나, 1973년 Ken Thompson과 Dennis Ritchie가 C 언어를 개발한 후 유닉스 대부분을 C로 재작성했다. C 언어는 유닉스 개발을 위해 설계되었으며, 유닉스의 이식성과 확산을 크게 높였다. FORTRAN(과학계산용), PASCAL(교육용), BASIC(초보자용)은 유닉스 개발과 무관하다.

정답은 '프로그램 문서화'이다.
그림에 나열된 효과는 개발 목적·과정의 표준화, 유지보수 용이, 추가·변경에 따른 혼란 감소, 개발팀에서 운용팀으로의 인계·인수 용이, 운용자의 시스템 운용 용이이다. 프로그램 문서화는 개발 목적·과정·결과와 사용 방법을 문서로 남기는 단계이며, 그림에 나열된 항목은 프로그램 문서화의 효과이다.
'프로그램 구현'은 설계 내용을 프로그래밍 언어로 코딩하는 단계이다.
'문제 분석'은 해결할 문제와 요구 사항을 파악하는 단계이다.
'입·출력 설계'는 입력 자료와 출력 결과의 형식을 정하는 단계이다.

puts()는 문자열을 출력하는 함수로, 주어진 문자열을 표준 출력에 출력하고 자동으로 개행 문자를 추가한다. putchar()는 단일 문자 출력, getchar()와 gets()는 입력 함수이므로 문자열 출력 함수가 아니다.

정답은 '매크로'이다.
'매크로'는 반복되는 일련의 명령어들을 하나의 명령으로 묶은 것이다.
'디버깅'은 프로그램의 오류를 찾고 수정하는 작업이다.
'스케줄링'은 작업의 실행 순서를 정하는 관리 기능이다.
'모니터'는 시스템의 자원과 작업을 감시하는 프로그램이다.

구조적 프로그래밍은 순차, 선택, 반복의 제어구조만 사용하여 프로그램을 모듈화하고 단계적으로 설계하는 방식으로, 주요 특징은 유지보수 용이성, 간결한 구조, 모듈의 독립성이다. 1, 2, 3번 모두 구조적 프로그래밍의 핵심 장점을 올바르게 설명한다. 반면 4번은 구조적 프로그래밍의 본질과 모순된다 — 구조적 프로그래밍은 프로그램 내용 파악을 쉽게 하기 위해 도입된 방법론이며, 오히려 가독성과 이해도를 높이는 것이 목표이므로 "내용 파악이 까다롭다"는 설명은 거리가 멀다.

정답은 '운영체제(Operating System)'이다.
그림의 기능은 하드웨어와 응용 프로그램 사이의 인터페이스 역할, CPU·주기억장치·입출력장치 등 컴퓨터 자원 관리, 프로그램 실행 제어와 데이터·파일 저장 관리이다. 운영체제는 컴퓨터 자원을 관리하고 응용 프로그램에 실행 환경을 제공하는 시스템 소프트웨어이며, 세 기능이 모두 이 정의에 든다.
'컴파일러(Compiler)'는 고급 언어로 작성한 원시 프로그램을 목적 프로그램으로 번역하는 프로그램이다.
'로더(Loader)'는 목적 프로그램을 주기억장치에 적재하는 프로그램이다.
'그래픽 유저 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)'는 아이콘·창 같은 그래픽 요소로 컴퓨터를 조작하는 사용자 인터페이스 방식이다.

정답은 '로더(loader)'이다.
'로더(loader)'는 사용자 프로그램을 필요한 루틴과 함께 메모리에 적재하는 시스템 프로그램이다.
'컴파일러(compiler)'는 고급 언어로 작성된 프로그램을 기계어로 번역하는 프로그램이다.
'어셈블러(assembler)'는 어셈블리어로 작성된 프로그램을 기계어로 번역하는 프로그램이다.
'매크로(macro)'는 반복되는 명령어들을 하나의 명령으로 묶은 것이다.

다이오드 방향이 애노드가 입력 A, B 쪽을 향하고 캐소드가 출력 C 쪽으로 연결되며, 출력단이 저항을 통해 접지된 구조는 대표적인 다이오드 OR 게이트 회로이다. A 또는 B 중 하나라도 High이면 해당 다이오드가 도통되어 출력 C가 High가 되므로, 이는 OR 연산과 동일하다.

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

조합 논리회로는 현재의 입력만에 의해 출력이 결정되고 이전 상태에 무관한 회로를 말한다. 비교 회로(1)는 두 수를 비교하여 대소관계를 판별하고, 패리티 체크 회로(2)는 입력 신호의 패리티를 판정하며, 인코더 회로(3)는 입력된 신호를 부호화하는 조합 논리회로들이다. 반면 계수 회로(4)는 펄스 개수를 세어야 하므로 이전 상태를 기억하고 누적해야 하는 순차 논리회로(Sequential Logic Circuit)에 해당한다.

정답은 'A + 1 = A'이다.
불 대수에서 성립하는 정리는 $A+1=1$이고, 'A + 1 = A'는 $A=0$일 때 좌변 $1$과 우변 $0$이 다른 식이다.
'Aㆍ0 = 0'은 불 대수에서 성립하는 정리이다.
'AㆍA = A'는 불 대수에서 성립하는 정리이다.
'A + A = A'는 불 대수에서 성립하는 정리이다.

회로는 T 플립플롭 3개를 직렬로 종속 연결하여 앞단 출력(A, B)이 다음 단 클럭 입력으로 순차 인가되는 구조로, 각 플립플롭이 동시에 아닌 순차적으로 트리거되는 비동기식(리플) 계수기이다. 플립플롭이 3개이므로 2³=8진 계수기가 되어, 비동기식 8진 리플계수기가 정답이다.

시프트 레지스터를 이용한 반복적인 좌측 시프트와 덧셈 조합으로 곱셈 연산을 효율적으로 구현할 수 있으며, 덧셈, 뺄셈, 비교 연산은 시프트 레지스터의 기본 기능이 아니다.
시프트 레지스터는 저장된 데이터를 좌측 또는 우측으로 한 비트씩 이동시키는 장치로, 좌측 시프트는 데이터에 2를 곱하고 우측 시프트는 2로 나누는 효과를 가진다. 예를 들어 0101(5)을 좌측으로 한 번 시프트하면 1010(10)이 되어 2배가 되고, 이를 반복하면 곱셈을 수행할 수 있다.

"해독기를 사용할 때 펄스의 일그러짐이 크다"는 것은 동기형 계수 회로의 특성이 아니며, 오히려 동기형은 클록 동기화로 인해 출력이 안정적이고 일그러짐이 적은 편이다.
공통 클록 펄스로 트리거된다는 설명은 맞다 — 동기형 계수 회로는 모든 플립플롭이 하나의 공통된 클록 펄스로 동시에 트리거된다.
병렬 계수기라는 설명도 정확하다 — 모든 단계가 병렬로 동작하기 때문에 병렬 계수기라 부른다.
리플 계수기보다 속도가 빠르다는 설명도 옳다 — 비동기식(리플) 계수기는 이전 단계의 출력이 다음 단계의 클록이 되므로 지연이 누적되지만, 동기형은 모든 플립플롭이 동시 동작하므로 리플 계수기보다 속도가 빠르다.

D-FF(Data Flip-Flop)는 입력 D와 그 반전값 D̄을 보수 관계로 설정하여 두 입력이 동시에 1이 되는 불확정 상태를 원천적으로 차단한 회로다. 입력 단에 NOT gate를 배치해 D=1일 때 자동으로 D̄=0, D=0일 때 D̄=1이 되도록 보장하므로 불확정 상태가 발생하지 않는다.
RS-FF는 S와 R 입력이 동시에 1일 때 불확정 상태(race condition)에 빠진다.
JK-FF는 J=K=1 시 토글 기능으로 불확정을 회피한다.
T-FF는 단일 입력이다.
이들과 달리 D-FF는 NOT gate를 통한 강제적 보수 입력 구조로 불확정을 근본적으로 방지한다.

3초과 부호 (1001 0111 0101)을 10진 숫자로 변환한 후 BCD 부호로 인코딩한다. 3초과 부호는 각 4비트 그룹에서 3을 더한 값을 2진 표현하므로, 역변환하려면 각 그룹에서 3을 뺀다.
1001은 9−3=6,
0111은 7−3=4,
0101은 5−3=2를 나타내므로 10진수 642이다.
BCD 부호는 각 10진 자리수를 4비트 2진수로 직접 표현하므로, 6은 0110, 4는 0100, 2는 0010이 되어 (0110 0100 0010)BCD이다.

비휘발성 메모리는 전원이 차단되어도 저장된 데이터가 소실되지 않는 메모리를 의미한다. ROM(Read Only Memory)은 제조 시점에 데이터가 기록되어 전원 공급 여부와 관계없이 반영구적으로 내용을 유지하는 비휘발성 메모리다. RAM, SRAM, DRAM은 모두 휘발성 메모리로 전원이 끊어지면 저장된 데이터가 사라진다.

정답은 '2개'이다.
1×4 디멀티플렉서의 출력은 네 개이고, 선택 선의 최소 개수는 $2^n \geq 4$를 만족하는 $n=2$이다.
'1개'는 $2^1=2$로 출력 네 개를 구분하기에 부족한 선택 선 개수이다.
'3개'는 $2^3=8$로 출력 네 개보다 많은 조합을 만드는 선택 선 개수이다.
'4개'는 $2^4=16$으로 출력 네 개보다 많은 조합을 만드는 선택 선 개수이다.

2진수를 16진수로 바꿀 때는 오른쪽부터 4비트씩 묶는다. 1011110112은 1 | 0111 | 1011로 나뉜다. 각 묶음은 1 → 1, 0111 → 7, 1011 → B(11)이므로 결과는 17B16이다.

정답은 '토글'이다.
'토글'은 클럭 펄스가 가해질 때마다 플립플롭의 출력 상태가 반전되는 동작이다.
'리셋'은 플립플롭의 출력을 초기 상태로 되돌리는 동작이다.
'클리어'는 플립플롭의 출력을 0 상태로 만드는 동작이다.
'트리거'는 회로의 동작을 시작시키는 신호이다.

정답은 'S = 1, C = 0', 즉 $S=1,\ C=0$이다.
반가산기의 합은 $S=A \oplus B$, 올림수는 $C=AB$로 구해지며, $A=1,\ B=0$을 대입하면 $S=1,\ C=0$이다.
'S = 0, C = 0'은 $A=0,\ B=0$일 때의 값이다.
'S = 1, C = 1'은 반가산기의 네 입력 조합 어디에서도 나오지 않는 출력이다.
'S = 0, C = 1'은 $A=1,\ B=1$일 때의 값이다.

ECL(Emitter Coupled Logic)은 논리 IC 중 가장 빠른 속도를 가지며, 전파 지연 시간이 약 1~2ns 수준으로 다른 로직 패밀리보다 우수하다. ECL은 트랜지스터가 포화 상태에 도달하지 않도록 설계되어 스위칭 시간이 매우 짧다.
특히 고주파 및 고속 데이터 처리가 필요한 슈퍼컴퓨터와 항공우주 시스템에서 사용되었다.
DTL은 중간 속도(전파 지연 약 12~30ns)이다.
TTL은 빠른 속도이지만 ECL보다 느리다(약 10ns).
CMOS는 일반적으로 가장 느린 속도(약 20~50ns)를 특징으로 한다.

정답은 '비교기'이다.
'비교기'는 입력된 두 수의 대소 관계를 판별하는 조합 논리 회로이다.
'가산기'는 두 수의 합과 올림수를 구하는 회로이다.
'디코더'는 부호화된 입력을 해독하고 특정 출력선을 활성화하는 회로이다.
'모뎀'은 디지털 신호와 아날로그 신호를 상호 변환하는 장치이다.

2진 연산은 두 개의 피연산자를 받아 결과를 반환하는 연산입니다. AND(∧), OR(∨)는 두 비트 값을 입력받아 한 결과를 낸 대표적인 2진 논리 연산입니다. 4칙연산(+, −, ×, ÷)도 두 개의 피연산자로 작동하는 2진 연산입니다. 반면 Shift(시프트) 연산은 단일 피연산자의 비트 위치를 이동시키는 연산으로, 오직 한 개의 피연산자만 필요하므로 단항(unary) 연산에 해당합니다. 따라서 2진 연산이 아닙니다.

정답은 'T-FF'이다.
'T-FF'는 클록 펄스가 가해질 때마다 출력 상태가 반전되는 플립플롭으로 계수기에 쓰인다.
'D-FF'는 클록이 가해질 때 입력 값을 그대로 출력에 저장하는 플립플롭이다.
'RS-FF'는 리셋과 셋 입력으로 출력 상태를 정하는 플립플롭이다.
'JK-FF'는 J·K 두 입력의 조합에 따라 유지·리셋·셋·반전 동작을 하는 플립플롭이다.

정답은 '반전'이다.
JK 플립플롭에서 $J=1,\ K=1$이 입력되면 클록마다 출력이 반전되는 토글 동작을 한다.
'0'은 $J=0,\ K=1$일 때의 출력 값이다.
'1'은 $J=1,\ K=0$일 때의 출력 값이다.
'현 상태 그대로 출력'은 $J=0,\ K=0$일 때의 동작이다.

입력 A와 출력 X의 값이 0→0, 1→1로 항상 동일하게 출력되므로 신호를 반전하거나 조합하지 않고 그대로 전달하는 게이트이다. 이는 입력을 변형 없이 그대로 내보내는 버퍼(Buffer)의 진리표에 해당한다.