TECH79 | 기술교육연구소

2017 기술임용 디지털 논리회로 전공A 6번 2017학년도 중등교사 임용시험 · 기술 디지털 논리회로 · 전공 A · 기입형 · MP3 표본화·양자화와 파일 크기 문 6 2점 mp3(MPEG-1 Audio Layer 3) 음악 파일이 다음 <조건>으로 제작되었을 때, 3분 연주 길이의 스테레오 mp3 음악 파일의 크기를 byte 단위로 쓰시오. 조 건 ◦ mp3 음악 파일은 인간의 가청 주파수(20~20,000 Hz)에 대한 표본율(sampling rate)을 최대 가청 주파수의 2배로 하여 제작한다. ◦ 각 표본은 16비트로 양자화한 후, 다시 10분의 1로 압축하여 제작한다. ◦ 모노(mono) 음악은 하나의 마이크로 녹음하며, 스테레오(stereo) 음악은 분리된 마이크로 따로 녹음한다. 답   byte 모범답안과 해설 보기 모범답안 2,880,000 byte (2 × 20,000) × 16 × 2 × 180 ÷ 10 ÷ 8 = 2,880,000 해설 ① 먼저 파일 크기를 하나의 식으로 세워 둡니다. 소리를 디지털로 담는 양은 표본율 × 표본당 비트 수 × 채널 수 × 시간이고, 여기에 압축률을 나눈 뒤 8로 나누면 byte가 됩니다. 조건 세 줄이 이 식의 각 자리를 하나씩 채워 줍니다. ② 표본율은 표본화 정리에서 옵니다. 원 신호를 되살리려면 가장 높은 주파수의 두 배 이상으로 표본을 떠야 하고, 문제는 최대 가청 주파수의 2배로 정했으므로 2 × 20,000 = 40,000 Hz 입니다. 가청 범위의 아래 끝인 20 Hz는 쓰지 않는다는 점을 놓치지 않아야 합니다. ③ 채널 수는 셋째 조건이 정합니다. 스테레오는 마이크를 따로 두어 좌·우를 각각 녹...

2016 기술임용 디지털 논리회로 전공B 4번 2016학년도 중등교사 임용시험 · 기술 디지털 논리회로 · 전공 B · 서술형 · 트랜지스터 스위칭 논리회로 문 4 총 4점 다음 그림은 트랜지스터의 스위칭 특성을 이용하여 구성한 논리 회로이다. 그림과 같은 기능을 나타내는 논리 게이트를 그리시오. 또한 입력값이 A = (1001) 2 , B = (0011) 2 일 때 출력(Y)값을 10진수로 변환하고, 풀이 과정과 함께 쓰시오. 4-1 그림과 같은 기능을 나타내는 논리 게이트 모범답안과 해설 보기 모범답안 2입력 OR 게이트    Y = A + B 해설 ① 회로의 접속부터 봅니다. 두 트랜지스터는 컬렉터가 모두 +V CC 에 붙어 있고, 이미터는 한 점에서 묶여 저항 R을 거쳐 접지로 갑니다. 출력 Y는 바로 그 묶인 이미터 점에서 뽑습니다. 곧 이미터 폴로어(공통 컬렉터) 두 개를 나란히 붙여 놓은 모양입니다. ② 입력 A가 H이면 왼쪽 트랜지스터의 베이스·이미터가 순바이어스를 받아 도통하고, 이미터 전위는 베이스를 따라 올라가 Y가 H가 됩니다. 입력 B가 H일 때 오른쪽 트랜지스터가 하는 일도 똑같습니다. 둘 중 어느 쪽이 켜지든 R에 전류가 흘러 Y가 H로 올라갑니다. ③ 반대로 A와 B가 모두 L이면 두 트랜지스터가 모두 차단됩니다. R에 전류가 흐르지 않으므로 R 양단의 전압이 0이 되어 Y = 0 V, 곧 L입니다. 여기서 R은 출력을 확실히 접지 쪽으로 끌어내리는 풀다운(pull-down) 저항 노릇을 합니다. A B 왼쪽 TR 오른쪽 TR 출력 Y 0 0 차단 차단 0 (0 V) 0 1 차단 도통 1 (H) 1 0 도통 차단 1 (H) 1 1 도통 도통 1 (H) ④ 정리하면 둘 다 0일 때만 0이고 하나라도 1이면 1이므로 Y = A + B, 곧 OR 게이트입니다. 이런 구성...

2014 기술임용 디지털 논리회로 전공B 3번 2014학년도 중등교사 임용시험 · 기술 디지털 논리회로 · 전공 B · 서술형 · PCM 부호화와 양자화 잡음 문 3 총 3점 아날로그-디지털 부호화 기법의 대표적인 예는 다음에 제시한 펄스 코드 변조(pulse code modulation, PCM) 방식을 들 수 있다. ( ㈌ )에 해당하는 단계를 쓰고, 양자화 잡음(quantization noise)의 발생 원인을 예를 들어 설명하시오. 3-1 ( ㈌ )에 해당하는 단계 모범답안과 해설 보기 모범답안 표본화 (sampling) 해설 ① PCM은 아날로그 신호를 디지털 비트열로 바꾸는 세 단계를 차례로 거칩니다. 블록도에서 ㈌의 뒤가 양자화이고 그 뒤가 부호화이므로, ㈌은 세 단계 가운데 첫 단계인 표본화입니다. 순 서 단 계 하는 일 1 표본화 (㈌) 연속 신호를 일정 시간 간격으로 잘라 표본값을 뽑는다 2 양자화 표본값을 유한 개의 이산 준위 중 가장 가까운 값으로 바꾼다 3 부호화 정해진 준위를 2진 비트열로 옮긴다 ② 표본화는 시간축을 이산화하는 일입니다. 연속으로 이어지는 신호를 일정한 간격 T s 마다 끊어 그 순간의 진폭만 뽑아내며, 이 값을 표본값 또는 PAM 펄스라고 합니다. 뒤이어 오는 양자화가 진폭축을 이산화하는 일이므로, 두 단계가 시간축과 진폭축을 나누어 맡습니다. ③ 표본화 간격은 마음대로 정할 수 없습니다. 원 신호에 들어 있는 가장 높은 주파수를 f max 라 하면 표본화 주파수는 f s ≥ 2·f max 여야 원 신호를 되살릴 수 있고, 이것이 표본화 정리(나이퀴스트 정리)입니다. 이 조건을 어기면 에일리어싱이 생겨 복원 자체가 어긋납니다. 키워드 통신방식 PCM 표본화 표본화정리 나이퀴스트 3-2 양자화 잡음의 발생 원...

2014 기술임용 디지털 논리회로 전공A 9번 2014학년도 중등교사 임용시험 · 기술 디지털 논리회로 · 전공 A · 기입형 · 4비트 고정 소수점 표현 문 9 2점 고정 소수점 표현 방식에는 부호 절댓값(signed-magnitude), 1의 보수, 2의 보수 방식이 있다. 3가지 표현 방식을 이용하여 부호 있는 정수를 다음과 같이 4비트로 표현하는 경우, ( ㈌ ), ( ㈍ ), ( ㈎ )에 해당하는 십진수를 모두 더한 값을 쓰시오. 비 트 고정 소수점 표현 방식 부호 절댓값 1의 보수 2의 보수 0000 0001 1 10 1 10 1 10 0010 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ 1000 ( ㈍ ) ( ㈎ ) ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ 1111 ( ㈌ ) 답   모범답안과 해설 보기 모범답안 −22     ( ㈌ = −7,  ㈍ = −7,  ㈎ = −8 ) 해설 ① 세 방식은 최상위 비트를 부호로 쓰는 점은 같고, 남은 세 비트를 읽는 규칙만 다릅니다. 부호 절댓값은 남은 비트를 그대로 크기로 읽고, 1의 보수는 모든 비트를 뒤집은 값을 크기로 읽으며, 2의 보수는 최상위 비트에 −2³ = −8의 자릿값을 주고 나머지는 그대로 더합니다. ② ㈌은 부호 절댓값으로 읽은 1111입니다. 앞의 1이 음수를 뜻하고 남은 111 2 = 7이 크기이므로 −7입니다. 표에서 0001이 세 방식 모두 1 10 로 적혀 있는 것이 읽는 방법이 맞는지 확인해 주는 기준점입니다. ③ ㈍는 1의 보수로 읽은 1000입니다....