令和7年度 秋期 午前Ⅱ 問11
ハードウェア
クロック周波数
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とを共用するマイコンシステムがある。nが自然数のとき，クロックを2^n分の1に分周して57.6kビット／秒の通信速度が得られるクロック周波数は何MHzか。ここで，シリアル通信ポートのクロックの誤差は5%以内とする。
マイコンシステムの構成図:
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
57.6k×2^10≒58.98MHzに対し、誤差5％以内の60MHzです。
クロックを2^n分の1に分周した周波数が57.6kビット／秒に合えばよいので、必要なクロック周波数は57.6kHz×2^nです。nを当てはめると、2^9では約29.49MHz、2^10では57.6kHz×1,024＝58.9824MHz、2^11では約117.96MHzになります。選択肢の範囲に入るのは2^10の58.9824MHzで、60MHzを1,024分の1に分周すると約58.59kビット／秒です。57.6kとの差は約1.7％なので、誤差5％以内に収まります。2^nの候補を先に並べ、選択肢との差の割合を一つずつ確かめるのが解き方です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア52：52MHzを1,024分の1にすると約50.78kビット／秒で、57.6kより約11.8％遅くなります。512分の1では約101.6kビット／秒と大きく外れ、どの2^nを選んでも誤差5％以内に収まりません。
- ウ66：66MHzを1,024分の1にすると約64.45kビット／秒で、57.6kより約11.9％速くなります。2,048分の1では約32.23kビット／秒になり、どちらの分周でも誤差5％の範囲を超えます。
- エ72：72MHzを1,024分の1にすると約70.31kビット／秒で、57.6kより約22％速くなります。2,048分の1では約35.16kビット／秒と遅すぎ、誤差5％以内に収まる分周比はありません。
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：令和7年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問11
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