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14

正解の根拠

まず、MPUの1クロックあたりの時間を求めます。
クロック周波数は16MHzであるため、1クロックの時間は以下のようになります。

$1 \div 16\text{MHz} = 1 \div (16 \times 10^6)\text{秒} = \frac{1}{16}\text{マイクロ秒} = 62.5\text{ナノ秒}$

次に、外部ROMに置かれた命令のデータサイズを求めます。
表の通り、外部ROMのバス幅は8ビット（1バイト）で、アクセスサイクルは4クロックです。
1回のアクセスにかかる時間は以下の通りです。

$4\text{クロック} \times 62.5\text{ナノ秒} = 250\text{ナノ秒} = 0.25\text{マイクロ秒}$

外部ROMでの処理時間が1マイクロ秒であるため、命令の読み出しに必要なアクセス回数は以下の通りです。

$1\text{マイクロ秒} \div 0.25\text{マイクロ秒} = 4\text{回}$

1回のアクセスで1バイトを読み出せるため、この命令のデータサイズは以下の通りです。

$1\text{バイト} \times 4\text{回} = 4\text{バイト}$

最後に、同じ命令を内蔵ROMで実行した場合の処理時間を求めます。
表の通り、内蔵ROMのバス幅は32ビット（4バイト）で、アクセスサイクルは2クロックです。
命令は4バイトバウンダリで配置されているため、4バイトの命令は1回のアクセスで読み出すことができます。
したがって、内蔵ROMでの処理時間は1回分のアクセス時間となり、以下の通り計算できます。

$2\text{クロック} \times 62.5\text{ナノ秒} = 125\text{ナノ秒}$

各選択肢の解説

• ア: 62.5です。1クロック分の時間（62.5ナノ秒）に相当する計算結果であるため誤りです。

• イ: 125です。正しい処理時間であり、正解です。

• ウ: 250です。外部ROMに対する1回分のアクセス時間（250ナノ秒）に相当する計算結果であるため誤りです。

• エ: 500です。内蔵ROMでの正しい処理時間は125ナノ秒であるため誤りです。