マイコンの分周器の値
出典: 平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問23 (IPA)
ワンチップマイコンにおける内部クロック発生器のブロック図を示す。15 MHz の発振器と，内部の PLL1，PLL2 及び分周器の組合せで CPU に 240 MHz，シリアル通信（SIO）に 115 kHz のクロック信号を供給する場合の分周器の値は幾らか。ここで，シリアル通信のクロック精度は±5％以内に収まればよいものとする。
- ア 1/2⁴
- イ 1/2⁶
- ウ 1/2⁸
- エ 1/2¹⁰
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正解: エ
- ア: 1/2⁴ では 120 MHz ÷ 16 = 7.5 MHz で、115 kHz から大きく外れます。
- イ: 1/2⁶ では 120 MHz ÷ 64 ≒ 1.9 MHz で、115 kHz から大きく外れます。
- ウ: 1/2⁸ では 120 MHz ÷ 256 ≒ 469 kHz で、115 kHz から大きく外れます。
- エ: 1/2¹⁰ では 120 MHz ÷ 1,024 ≒ 117.2 kHz で、誤差が約 1.9％ と ±5％ 以内に収まるので、正しい答えです。
ポイント
- 発振器 15 MHz → PLL1 (8 逓倍) で 120 MHz になります (PLL2 でさらに 2 逓倍され、CPU は 240 MHz です)。
- 分周器には PLL1 の出力 120 MHz が入ります。SIO のクロックは 115 kHz です。
- 120 MHz ÷ 115 kHz ≒ 1,043 なので、2 のべき乗で近い 2¹⁰ = 1,024 を選びます。
- 120 MHz ÷ 1,024 ≒ 117.2 kHz で、115 kHz との誤差は約 1.9％ (±5％以内) です。
2⁸ = 256 では約 469 kHz、2⁶ = 64 では約 1.9 MHz になり、大きく外れます。