平成27年度 春期 午前Ⅱ 問15
ハードウェア
分周器に関する問題
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。
システムの構成:
クロック発生器 → マイコン クロック発生器 → 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2の10乗で分周すると、誤差約1.7％で収まります。
分周器はクロックを2のn乗分の1にするだけなので、マイコンのクロックは57.6kビット／秒の2のべき乗倍に近い値でなければなりません。57.6kに2のべき乗を掛けると、2の9乗倍で約29.49MHz、2の10乗倍で約58.98MHz、2の11乗倍で約117.96MHzです。52〜72MHzの選択肢の近くにあるのは58.98MHzです。60MHzを2の10乗の1024で割ると約58.59kビット／秒となり、57.6kとの差は約1.7％で、5％以内に収まります。クロックの候補を2のべき乗で割り、目標の速度との誤差を比べるのが解き方です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア52：52MHzを1024で割ると約50.78kビット／秒で、57.6kより約11.8％低くなります。512で割ると約101.6kビット／秒と離れすぎ、どの分周でも誤差が5％を超えます。
- ウ66：66MHzを1024で割ると約64.45kビット／秒で、57.6kより約11.9％高くなります。2048で割ると約32.2kビット／秒となり、どちらの分周でも誤差が5％に収まりません。
- エ72：72MHzを1024で割ると約70.31kビット／秒で、57.6kより約22％高くなります。2048で割ると約35.2kビット／秒で、どの分周でも許される誤差の5％を大きく超えます。
この問題の用語
- システムの構成機器をどう組み合わせてシステムを作るかという、組み立て方です。二重にする形や、待機を置く形など、目的で選び分けます。
出典：平成27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15
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