エンベデッドシステムスペシャリスト 2009年 午前2 問07
問題文
バスプロトコルに関する記述のうち、適切なものはどれか。
選択肢
ア:バスアービタがバスの調停を行い、調停の結果、使用権を取得した装置がバスを使用する。(正解)
イ:バススレーブがアドレスを出力して、転送相手の装置とその装置内の転送対象を指定する。
ウ:バススレーブは、バスを使用したデータ転送が終了すると、各信号線の駆動を停止する。
エ:バスマスタが、バスを時分割で使用するように調停を行うことによって、複数の装置がバスを使用できる。
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バスアービトレーション【午前2解説】
正解の理由
バスアービトレーションとは、複数の装置が共有バスを使いたいときに、どの装置に使用権を与えるかを調整する仕組みです。
アは、バスアービタが使用権を調停し、その結果、使用権を得た装置がバスを使用すると説明しています。バスを使いたい装置が複数あっても、調停によって使用権を得た装置がバスを使用するため、適切です。
解法ステップ
-
バスアービタの役割を確認します。
バスアービタは、バスを使用したい装置の間で使用権を調停します。 -
バスマスタとバススレーブの役割を区別します。
バスマスタは転送を開始する側、バススレーブは要求に応答する側です。 -
各選択肢の記述が、役割や調停の仕組みと一致しているかを確認します。
使用権の調停について正しく述べているのはアです。
選択肢別の誤答解説
-
ア:適切です。
バスアービタがバスの使用権を調停し、使用権を取得した装置がバスを使用します。 -
イ:誤りです。
転送を開始するバスマスタがアドレスを出力し、転送先の装置や対象を指定します。バススレーブは、その要求を受けて応答する側です。 -
ウ:誤りです。
バススレーブがデータ線を駆動するのは、一般に読み出しデータを返す場合です。転送終了後に駆動を停止することはありますが、「各信号線」の駆動を停止するという一般化は不適切です。どの信号線を誰が駆動するかは、信号線の種類や転送方向によって異なります。 -
エ:誤りです。
バスアービタが使用権を調停することはありますが、調停の目的は、使用する装置を決めることです。必ずバスを時分割で使うようにする、という意味ではありません。
よくある誤解
-
バスマスタとバススレーブの役割を逆にする
バスマスタが転送を開始し、バススレーブが応答します。 -
調停と時分割を同じものだと考える
調停は使用権を決める仕組みです。時分割は時間を区切って資源を使う方法であり、調停そのものとは異なります。 -
転送中、すべての信号線を同じ装置が駆動すると考える
アドレス線や制御線、データ線は、信号の種類や転送方向に応じて駆動する装置が異なります。
補足コラム
バスは複数の装置で共有される伝送路です。複数の装置が同時にバスを使うと信号が衝突するおそれがあるため、バスアービタによる調停が必要になります。
一方、バスマスタは調停によって使用権を得た後、アドレスや制御信号を使って転送を開始します。バススレーブは、その転送要求に応じてデータを受け取ったり、データを返したりします。
FAQ
Q. バスアービタとバスマスタは同じ装置ですか?
A. 役割が異なります。バスアービタは使用権を調停する役割、バスマスタはバスを使って転送を開始する役割です。システムによっては、機能が同じ装置に実装されることもあります。
A. 役割が異なります。バスアービタは使用権を調停する役割、バスマスタはバスを使って転送を開始する役割です。システムによっては、機能が同じ装置に実装されることもあります。
Q. バススレーブがデータ線を駆動することはありますか?
A. あります。たとえば、バスマスタからの読み出し要求に対して、バススレーブがデータを返す場合です。
A. あります。たとえば、バスマスタからの読み出し要求に対して、バススレーブがデータを返す場合です。
Q. バスを複数の装置が同時に使うことはできますか?
A. 共有バスでは、通常、同じタイミングで複数の装置がバスを駆動しないように調整します。使用権を得た装置が転送を行い、その後に別の装置へ使用権が渡されます。
A. 共有バスでは、通常、同じタイミングで複数の装置がバスを駆動しないように調整します。使用権を得た装置が転送を行い、その後に別の装置へ使用権が渡されます。
関連キーワード: バスアービタ、バスアービトレーション、バスマスタ、バススレーブ、バスプロトコル

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