エンベデッドシステムスペシャリスト 2011年 午前2 問01
問題文
16ビットのダウンカウントのカウンタを用い、そのカウンタの値が0になると割込みを発生するハードウェアタイマがある。カウンタに初期値として10進数の150をセットしてタイマをスタートすると、最初の割込みが発生するまでの時間は何マイクロ秒か。ここで、タイマクロックは16MHzを32分周したものとする。
選択肢
ア:0.3
イ:2
ウ:150
エ:300(正解)
🔒 解説は解答すると表示されます
ハードウェアタイマの割込み時間【午前2解説】
正解の理由
タイマクロックは、16 MHzのクロックを32分周したものです。
したがって、タイマクロックの周期は次のとおりです。
カウンタは初期値150から1クロックごとに1ずつ減少し、150回後に0になります。よって、最初の割込みが発生するまでの時間は次のとおりです。
したがって、正しい選択肢はエです。
解法ステップ
-
分周後のタイマクロック周波数を求めます。
-
タイマクロックの周期を求めます。
-
カウンタが0になるまでのクロック数を掛けます。
選択肢別の誤答解説
-
ア:0.3
300マイクロ秒をミリ秒に換算すると0.3ミリ秒です。選択肢の単位はマイクロ秒なので、単位を取り違えています。 -
イ:2
2マイクロ秒はタイマクロック1周期の時間です。カウンタが150回カウントする時間を考慮していません。 -
ウ:150
初期値の150を、そのまま時間として扱っています。カウンタ値にクロック周期を掛ける必要があります。 -
エ:300
1カウントあたり2マイクロ秒なので、150カウントで300マイクロ秒となります。
よくある誤解
-
分周すると周波数が高くなる
分周後の周波数は、元の周波数より低くなります。16 MHzを32分周すると0.5 MHzです。 -
クロック周波数と周期を混同する
周波数は1秒あたりの回数、周期は1回あたりの時間です。周波数が0.5 MHzなら、周期は2マイクロ秒です。 -
16ビットという情報を計算に使う
16ビットはカウンタが扱える値の範囲に関係します。この問題では初期値150のカウント時間を求めるため、ビット数は計算に使いません。
補足コラム
ダウンカウンタは、設定した値からカウントダウンし、0に到達したときに割込みを発生させます。タイマの時間を求める基本式は、次のとおりです。
なお、分周比が大きいほどタイマクロックの周波数は低くなり、1カウントあたりの時間は長くなります。
FAQ
Q. 16 MHzの周期を先に求めてから計算してもよいですか?
A. はい。16 MHzの周期は0.0625マイクロ秒です。32分周すると周期は32倍になり、2マイクロ秒です。
A. はい。16 MHzの周期は0.0625マイクロ秒です。32分周すると周期は32倍になり、2マイクロ秒です。
Q. なぜ16ビットの情報が問題文にあるのですか?
A. カウンタのビット数は、設定できる値の範囲を示す情報です。この問題では初期値150を表せるため、割込み時間の計算には影響しません。
A. カウンタのビット数は、設定できる値の範囲を示す情報です。この問題では初期値150を表せるため、割込み時間の計算には影響しません。
関連キーワード: ダウンカウンタ、ハードウェアタイマ、分周、クロック周期、割込み

\ せっかくなら /
エンベデッドシステムスペシャリストを
クイズ形式で学習しませんか?
クイズ画面へ遷移する→
すぐに利用可能!

