応用情報技術者 2014年 春期 午前2 問22

シリアル入力パラレル出力シフトレジスタのタイミング解析【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：クロックの立上りエッジでデータをLSBから順に取り込み、ストローブの立上りエッジで値を確定するため、最終的なレジスタ値は16進数で8Dとなる。
• 根拠：タイミング図のデータ信号をクロック立上りで順に読み取り、ストローブの立上りで確定する動作に基づき、各ビットの値を正確に追う必要がある。
• 差がつくポイント：クロックとストローブの役割を正確に理解し、データの取り込み順序（LSBからMSB）とタイミングを誤らずに読み取ることが重要である。

正解の理由

よくある誤解

• クロックの立下りエッジでデータを取り込むと誤解しやすいが、問題文では立上りエッジである。
• データの取り込み順序をMSBからと誤認し、ビットの並びを逆にしてしまうことが多い。
• ストローブ信号の役割を「データ取り込み」と混同し、タイミングを誤る場合がある。

解法ステップ

1. クロックの立上りエッジを基準にデータ信号の状態を読み取る。
2. データは最下位ビット（LSB）から順に取り込むため、最初のクロック立上りでLSBを決定。
3. 各クロック立上りでのデータ信号の状態を順に追い、8ビット分の値を確定する。
4. ストローブの立上りエッジで値が確定するため、そのタイミングまでのデータを確定値とする。
5. 取り込んだビット列を2進数としてまとめ、16進数に変換する。

選択肢別の誤答解説

• ア: 63
  データの取り込み順序やタイミングを誤り、ビット列が逆転または誤認されている。
• イ: 8D
  正解。クロック立上りでLSBから正しく取り込み、ストローブで確定した値。
• ウ: B1
  データの読み取りタイミングやビット順序が誤っており、実際の波形と一致しない。
• エ: C6
  ストローブの確定タイミングを誤解し、途中のデータを確定値と誤認している。

補足コラム

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