2018 중등임용 기술 디지털논리회로 전공B 3번 이중접점 스위치의 논리 기능 기출문제 풀이
2018학년도 중등교사 임용시험 · 기술
다음은 이중접점 스위치로 구성한 전기 회로이다. <작성 방법>에 따라 답을 쓰시오.
◦ 조건을 참고하여 스위치 A와 B의 동작결과를 진리표로 작성할 것.
- 조건 1 : 스위치를 누른 경우를 논리입력 1, 누르지 않은 경우를 논리입력 0으로 할 것.
- 조건 2 : 전구 Y가 켜진 상태를 논리출력 1, 꺼진 상태를 논리출력 0으로 할 것.
◦ 작성한 진리표에 해당하는 논리게이트(논리기호)를 그릴 것.
스위치 A와 B의 동작 결과 진리표
| A | B | Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
모범답안과 해설 보기
| A | B | Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
① 먼저 이중접점 스위치를 읽습니다. 스위치 하나에 접점이 두 벌 달려 있고 점선은 두 접점이 함께 움직인다는 뜻입니다. 위쪽의 A는 a접점이라 평소에 열려 있다가 누르면 닫히고, 아래쪽의 A는 b접점이라 평소에 닫혀 있다가 누르면 열립니다. B와 B도 마찬가지입니다.
② 다음은 배선입니다. 전원에서 나온 선이 둘로 갈라져 A와 A로 들어가고, 그 출력이 가운데에서 교차하여 A는 B로, A는 B로 이어집니다. 두 갈래는 전구 앞에서 다시 만나므로 병렬입니다. 따라서 전류가 흐르는 길은 A와 B가 모두 닫힌 경로 1, A와 B가 모두 닫힌 경로 2 두 가지입니다.
③ 네 경우를 하나씩 봅니다. 둘 다 누르지 않으면 A가 열려 경로 1이 끊기고 B가 열려 경로 2도 끊기므로 전구는 꺼집니다. A만 누르면 A와 B가 모두 닫혀 경로 1로 흐르고, B만 누르면 A와 B가 모두 닫혀 경로 2로 흐르므로 전구가 켜집니다.
| A | B | 경로 1 ( A · B ) | 경로 2 ( A · B ) | Y |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 끊김 (A 열림) | 끊김 (B 열림) | 0 |
| 0 | 1 | 끊김 (A 열림) | 도통 | 1 |
| 1 | 0 | 도통 | 끊김 (A 열림) | 1 |
| 1 | 1 | 끊김 (B 열림) | 끊김 (A 열림) | 0 |
④ 둘 다 누른 경우가 이 문제의 핵심입니다. 경로 1은 B가 열려 끊기고 경로 2는 A가 열려 끊기므로 어느 길로도 흐르지 못해 전구가 꺼집니다. 스위치를 둘 다 눌렀는데 오히려 꺼진다는 점이 단순한 직렬·병렬 회로와 다른 대목입니다.
키워드디지털논리회로접점회로a접점b접점직병렬도통진리표
진리표에 해당하는 논리게이트
모범답안과 해설 보기
배타적 논리합(XOR) 게이트 Y = A · B + A · B = A ⊕ B
① 두 경로가 병렬이므로 논리식은 두 곱항의 합입니다. 곧 Y = A · B + A · B 이고, 이 식이 바로 배타적 논리합의 정의입니다. 두 입력이 서로 다를 때만 1이 되므로 Y = A ⊕ B 입니다.
② 진리표로도 확인됩니다. 0과 0, 1과 1처럼 두 입력이 같으면 0이고, 0과 1, 1과 0처럼 다르면 1입니다. 이 모양을 가진 게이트는 XOR뿐입니다. 기호는 OR의 방패꼴 앞에 곡선을 한 겹 더 그리고 출력에는 버블을 붙이지 않습니다.
③ 이 회로는 생활에서도 쓰입니다. 계단 아래와 위에서 같은 전등을 켜고 끄는 3로 스위치가 정확히 이 구조로, 어느 쪽에서 조작하든 상태가 반전됩니다. XOR가 “상태를 뒤집는 스위치”로 불리는 이유입니다.
A, B는 각각 A, B의 부정입니다. 답안에는 A′, B′로 적어도 됩니다.
교차 배선을 놓치면 — 위는 위끼리, 아래는 아래끼리 곧게 이었다면 경로가 A · B 와 A · B가 되어 Y = A ⊙ B, 곧 XNOR(동치) 회로가 됩니다. 가운데에서 선이 엇갈리는지부터 확인해야 합니다.
키워드디지털논리회로배타적논리합XOR게이트논리식3로스위치
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