I 'HATE' study

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  • Hint

    1. 사물인터넷(IoT)의 정의와 응용분야

    2. 라즈베리파이 버전/모델별 특성 비교

    3. 컴퓨터 시스템의 초기 구동절차(부팅과정)

    4. 컴퓨터 시스템의 프로세서, 메모리, 공유버스, 입출력 장치, 저장장치, 주변장의 역할과 특성

    5. 운영체제의 개념 및 역할

    6. 리눅스 운영체제의 특징

    7. 리눅스 파일시스템 구조(각 디렉토리별 의미)

    8. 리눅스의 환경설정 파일(.profile, .bash_profile, .bashrc) 비교

    9. 전기의 옴의 법칙을 통한 전류, 전압 또는 저항을 계산

    10. 키르히호프의 1, 2법칙을 이용한 전류, 전압 또는 저항을 계산

    11. 라즈베리파이 브레드보드의 회로구성

    12. 저장값 읽기

    13. 기본적인 전기부품(콘덴, 트랜지스터, 다이오드)의 기능 및 특성

  • 1. 사물인터넷(IoT)의 정의와 응용분야

    • IoT의 정의
      • 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술
      • 무선 통신을 통해 각종 사물을 연결하는 기술
    • IoT의 응용분야
      구분응용구분응용
      제조업스마트 제조
      스마트 팩토리      		건축 및 주거스마트홈
      의료 및 헬스케어스마트 헬스에너지스마트 에너지
      교통 및 운송스마트 교통농업스마트 팜
      공공스마트 정부
      스마트 환경      		고객 서비스스마트 고객 경험

      • 스마트 팩토리

        • 공장 내 설비와 기계의 센서를 통해 실시간으로 데이터를 수집, 분석돼 보여지고 이를통해 스스로 제어되는 공장
        • 제조업 혁신을 위한 새로운 방안으로 부상

      • 스마트홈

        • 사물인터넷 환경과 시스템이 구축된 주거환경
        • 스마트폰등의 기기를 통해 스마트기기들이 네트워크로 상호 연결됨

      • 스마트 헬스

        • 응용기기를 통해 의료서비스에 대한 접근성을 향상시키는 의료체계를 구축
        • Bluetooth, WiFi등의 네트워크를 활용한 센서들이 개발중

      • 스마트 시티

        • IT기술 + 도시기반 시설 = 효율적 관리 및 시민이 필요한 정보를 언제 어디서나 제공할 기반을 갖춘 도시
        • 지능화된 시설, 도시통합관제센터, 첨단ICT인프라 구성

      • 기타 응용사례

        회사구분응용
        구글Nest Protect
        구글 글래스        		화재경보기
        사진이나 영상을 찍어 바로 sns에 공유
        24Eight무선 기저귀아기가 응가하면 SMS로 알림
        두체레 테크놀로지리챌 슈즈모바일과 연동해 내비게이션등의 역할을 함
        코벤티스, 나이키퓨얼밴드심전도 검사 결과가 자동으로 기록돼 중앙 관제센터에 보내짐

  • 2. 라즈베리파이 버전/모델별 특성 비교

    image image

  • 3. 컴퓨터 시스템의 초기 구동절차(부팅과정)

    • 부팅?
      • 운영체제 → 주기억장치 이동, CPU ⇐> 주기억장치 교류하며 운영체제 실행
    • 부팅 절차
      • 전원 공급 → 부트 프로그램 실행 → HW검사 → OS 로드&실행
    • 부팅 절차 1. 전원 공급 2. CPU → ROM BIOS 실행 3. ROM BIOS → POST, Bootstrap 실행

  • 4. 컴퓨터 시스템의 프로세서, 메모리, 공유버스, 입출력 장치, 저장장치, 주변장의 역할과 특성

    • Processor(CPU, Central Processing Unit)

      • 컴퓨터의 모든 장치의 동작을 제어하고 연산 수행

      • Register : CPU가 처리하는데 필요한 데이터를 일시적으로 저장

        • 전용 레지스터 : PC(Program Counter), IR(Instruction Register)
        • 범용 레지스터 : 일반적인 데이터 처리 레지스터

      • Control Unit : 컴퓨터에 있는 모든 장치들의 동작 지시, 제어

        • IR에서 읽어들인 명령어 해독 → 해당 장치에 제어신호를 보냄

      • ALU(Arithmetic & Logic Unit) : Control Unit의 명령에 따라 실제로 연산을 수행

        • 산술연산, 논리연산, 관계연산, 이동 etc.

    • Memory

      • Register : 전술 내용 참조

      • Main Memory : 프로세서, 보조기억장치 사이에서 디스크 입출력 병목현상 해결

        • 프로세서 외부에서 수행할 프로그램, 데이터를 저장하거나 처리한 결과 저장
        • 주기억장치 or 1차 기억장치라고 부름, 주로 DRAM을 많이 사용
        • 비트로 구성된 다수의 셀로 구성
        • 셀은 주소로 참조 주소가 n비트라면 주소는

      • Cash Memory

        • 메인 메모리에서 데이터를 블록 단위로 가져와 프로세서에서 워드 단위로 전달 : 속도↑
        • 프로세서 ←> 메인메모리의 속도 차이의 부담을 줄이기 위해 프로세서 내.외부에 캐시를 구현함

    • System bus

      • 하드웨어를 물리적으로 연결해 데이터를 주고받을 수 있게 하는 통로

    • I/O device controller

      • Input device

        • 키보드, 마우스 etc.

      • Output device

        • 모니터, 스피커 etc.

      • I/O device controller

        • 장치를 제어하고 데이터버퍼의 역할 등을 수행

    • Storage

      • Sub storage(Secondary storage, extrernal memory)

        • 프로그램과 데이터를 저장하는 하드웨어

        • 자기디스크, 광디스크, 자기테이프 etc.

        • Secondary storage

          • 대용량의 비휘발성 저장장치 - 주 메모리를 확장

      • Main memory : 전술 내용 참조

      • 저장 장치 성능 image

    • Peripheral

      • CPU와 메인 메모리를 제외한 나머지 하드웨어 구성요소
      • 크게 입력장치, 출력장치, 저장장치로 구분

  • 5. 운영체제의 개념 및 역할

    • OS?

      • 컴퓨터 하드웨어를 관리하는 프로그램
      • 사용자 ←> 하드웨어의 중재자 역할을 하는 프로그램

    • OS의 역할

      • 하드웨어를 효율적으로 관리

      • 시스템을 사용자가 편리하게 사용할 수 있게 인터페이스 제공

      • 프로그램을 원활하게 실행

      • 시스템 보호 및 오류 방지

      • 자원 할당기(Resource allocator)

        • 모든 자원 관리 및 스케줄링
        • 서로 상충되는 요청을 조정하여 효율적이고 공정하게 자원 사용

      • 제어프로그램(Control program)

        • 컴퓨터의 부적절한 사용과 에러를 방지하도록 프로그램들의 실행을 제어

      • 커널(Kernel)

        • 컴퓨터 상에서 항상 실행되는 프로그램
        • 다른 프로그램들은 OS에 종속

      • OS의 목적 image

  • 6. 리눅스 운영체제의 특징

    • 특징
      • Unix 호환 운영체제
      • 공개 소스, 무료
      • 빠른 업그레이드
      • 저비용 및 빠른 성장
      • 다양한 플랫폼 지원
        • 30종 이상의 CPU, 다양한 파일시스템 지원
      • X Windows 기반의 GUI

  • 7. 리눅스 파일시스템 구조(각 디렉토리별 의미)

    image

    DirectoryMean
    /binls, cp와 같은 기본적인 명령어 실행 파일
    /devtty, ram과 같은 하드웨어 장치 파일
    /etc환경설정파일
    /home사용자들의 홈 디렉토리
    /lib시스템 프로그램 실행을 위한 각종 라이브러리
    /mnt외부장치를 마운트
    /proc동작중인 시스템, 프로세스등의 실행정보
    /root시스템 관리자인 슈퍼유저의 홈 디렉토리
    /sbin슈퍼유저가 사용할 수 있는 관리 명령어
    /tmp시스템이 사용하는 임시파일
    /tsr각종 프로그램들 설치
    /var로그, 임시파일등의 가변 데이터

  • 8. 리눅스의 환경설정 파일(.profile, .bash_profile, .bashrc) 비교

    • .profile - 로그인 시 수행 파일

    • .bash_logout - 로그아웃 시 수행파일

    • .bashrc - bash 쉘이 수행할 때마다 실행

  • 9. 전기의 옴의 법칙을 통한 전류, 전압 또는 저항을 계산

    • 옴의 법칙
      • 전류의 세기()는 전압(&V&)에 비례하고, 저항(&R&)은 반비례 한다.
        • R = 6Ω, V = 12V, I = ?
        • I = 5I

  • 10. 키르히호프의 1, 2법칙을 이용한 전류, 전압 또는 저항을 계산

    • 제 1법칙 : 전류의 법칙

      • 전류가 흐르는 분기점에서 들어오는 전류와 나가는 전류의 합은 같다

    • 제 2법칙 : 전압의 법칙

      • 폐회로의 전압의 합은 폐회로 내의 전압강화의 합과 같다
      • ( : 폐회로 내 전체저항)

  • 11. 라즈베리파이 브레드보드의 회로구성

    • 빵판 image

  • 12. 저항값 읽기

    • DIP Type 고정저항

      • 왼쪽부터 2 ~ 3개의 유요숫자값 + 승수 1개의 값으로 구성
      • 맨 오른쪽은 저항 값의 오차범위 ex) 4색(빨간색, 빨간색, 갈색, 황금색)일 경우 의 오차를 갖는 저항
      • 색과 값 image

    • SMD Type(chip) 저항

      • 표면에 작은 글씨로 3~4자리의 숫자와 알파벳이 있음
      • 왼쪽부터 2~3개의 유효숫자값 + |예시 | |---------------------------| |4자리 |저항 표시|해석 | |숫자 |3102 || |알파벳|2R21 |2.2X10 | |3자리 |저항 표시|해석 | |숫자 |223 | | |알파벳|R22 |0.22 |

  • 13. 기본적인 전기부품(콘덴서, 트랜지스터, 다이오드)의 기능 및 특성

    • Condenser(Capacitor)

      • 일정한 전기(전류)를 저장 할 수 있는 장치

      • 전류가 원활할 때 전류를 저장, 부족할 때 제공

      • 직류전압을 걸면 양극에는 +전하, 음극에는 -전하가 모여 전기 에너지가 저장됨

        • 충전 용량(F : 패럿)은 유전체의 유전율과 전극의 넓이에 비례, 전극 사이의 간격에 반비례

      • 직렬연결 : 수식 -

      • 병렬연결 : 수식 -

      • 종류

        • 세라믹 캐퍼시터

          • 극성X, 고주파 특성이 좋아 많은 회로에서 사용
          • 정전용량이 작고 온도에 영향을 받음

        • 전해 캐퍼시터

          • 큰 정전용량을 가지고 저주파 특성이 좋음
          • 극성O, 수명이 짧음 → 전원회로에 많이 사용

        • 탄탈 캐퍼시터

          • 탄탈륨으로 만들어짐, 정전용량이 큼, 고주파성이 좋음
          • 극성O, 비쌈

        • 필름 캐퍼시터

          • 극성X, 정밀도가 높음 → 오디오, 타이머 등에 사용
          • 고주파에서는 사용이 어렵다

    • Transistor

      • 전류의 흐름을 제어하는데 사용
      • 벨브와 비교
        • Collector : 물이 들어가는 입구
        • Emitter : 물이 나가는 출구
        • Base : 벨브를 여는 손잡이
          • Base에서 Emitter로 전류를 흐르게 하면 Collector와 Emitter가 연결되어 전류가 흐른다

    • Diode

      • 한 방향으로만 전류가 흐르게 함
        • Anode(+극)에서 Cathode(-극)으로만 전류를 흐르게 함
      • 용도
        • 역전류를 방지 → 회로를 보호
        • 교류신호 → 직류신호 바꿔주는 정류회로에 많이 사용
      • 종류
        • 정류 다이오드 : 일반 다이오드(한쪽 방향으로만)
        • 스위칭 다이오드 : 빠름
        • 정전압 다이오드 : 일정한 전압을 얻기 위해 사용
        • 터널 다이오드 : 발진, 증폭 가능
        • 발광 다이오드 : 빛, 열을 발생시킴(LED)
        • 포토 다이오드 : 빛 → 전기에너지 변환

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