平成25年度 春期 午前Ⅱ 問16
ハードウェア
クロックに関する問題
マイコンに供給するクロックとシリアル通信ポートに使用するクロックを共用するマイコンシステムがある。クロックを2^n分の1に分周するだけで57.6kビット/秒の通信速度を得るためには,マイコンに供給するクロックを何MHzにするのが最も適切か。ここで,シリアル通信ポートのクロックの精度は5%以内に収まればよいものとする。
システム構成図:
クロック発生器 ──→ マイコン
│
↓
分周器 ──→ シリアル通信ポート ←→ 伝送線路- ア52
- イ60
- ウ66
- エ72
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✓ これが正解イ60
解説
60MHzを1,024分周すると約58.6kで、57.6kとの差は5%以内です。
クロックを2^n分の1にするだけで57.6kビット/秒を得るには、マイコンのクロックを57.6kの2のべき乗倍に近い値にする必要があります。57.6k×2^10=57.6k×1,024=58.9824MHzなので、これに近い60MHzを1,024分周すると、60,000k÷1,024≒58.59kビット/秒になります。57.6kとの差は約0.99k、比率で約1.7%となり、許される5%の範囲に収まります。他の周波数は、どの2のべき乗で分周しても57.6kから5%以上ずれます。目標の速度を2倍ずつしていき、選択肢の周波数にいちばん近い値を探す、という手順で解くと確実です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア52:52MHzを1,024分周すると約50.78k、512分周すると約101.6kビット/秒です。57.6kに対して前者は約12%低く、後者は大きく上回るので、どの分周比でも5%の範囲に入りません。
- ウ66:66MHzを1,024分周すると約64.45kビット/秒で、57.6kより約12%高くなります。2,048分周すると約32.2kまで下がるので、5%以内に収まる分周比がありません。
- エ72:72MHzを1,024分周すると約70.31kで約22%高く、2,048分周すると約35.16kまで下がります。どちらも57.6kから大きく外れ、5%の範囲を満たしません。
出典:平成25年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問16
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