令和4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13
テクノロジハードウェア組込み・IoTセンサー・アクチュエーター・マイコン制御
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。nが自然数のとき,クロックを 分の 1 に分周して 57.6 k 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。

図の説明テキスト
システムのブロック図。
・「クロック発生器」から「マイコン」へ右向きの矢印
・「クロック発生器」と「マイコン」を繋ぐ矢印の途中から分岐し、「分周器」へ下向きの矢印
・「分周器」から「シリアル通信ポート」へ右方向から下方向へ折れ曲がる矢印
・「シリアル通信ポート」から右向きに「伝送線路」というラベルが付いた矢印が出ている。
解答・解説
正解: イ. 60
目標の通信速度である 57.6 kbps( ビット/秒)を得るためのクロック周波数を求めます。
クロック周波数を [MHz] = [Hz]、分周比を とすると、分周後の周波数が通信速度となります。
これを変形し、理想的な [MHz] を求めます。
( 分周)と仮定して計算すると、
この理想値に最も近い選択肢は イ(60) です。
実際に 60 MHz を 分周した際の通信速度と誤差を計算します。
- 通信速度: [bps]
- 誤差: (約 1.7%)
シリアル通信ポートのクロックの誤差 5%以内 という条件を満たしているため、正解となります。
各選択肢の解説
- ア(52): 不正解。 分周した場合の通信速度は [bps] となり、誤差は約 11.8% となります。
- イ(60): 正解。上記の通り、 分周時の誤差が約 1.7% となり 5% 以内に収まります。
- ウ(66): 不正解。 分周した場合の通信速度は [bps] となり、誤差は約 11.9% となります。
- エ(72): 不正解。 分周した場合の通信速度は [bps] となり、誤差は約 22.1% となります。