エンベデッドシステムスペシャリスト 2014年 午前2 問05
問題文
I²C（Inter-Integrated Circuit）バスの特徴として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：2線式のシリアルインタフェースで複数のデバイスを接続する。（正解）
イ：4線式のシリアルインタフェースで複数のデバイスを接続する。
ウ：低電圧差動伝送を採用して高速化したシリアルインタフェースである。
エ：複数のレーンを束ねることによって高速化したシリアルインタフェースである。
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I²Cの2線式通信【午前2解説】
正解の理由
I²Cは、データ線の SDA とクロック線の SCL を使う、2線式のシリアルインタフェースです。同じバスに複数のデバイスを接続でき、各デバイスをアドレスで識別して通信します。
したがって、2線式で複数のデバイスを接続するという ア が適切です。
解法ステップ
- I²Cの基本構成が「2線式」であることを確認します。
- 2本の信号線は、データ用のSDAとクロック用のSCLです。
- I²Cは同じバスに複数のデバイスを接続できるため、両方の特徴を満たす選択肢を選びます。
選択肢別の誤答解説
- ア：適切です。SDAとSCLの2線を使い、複数のデバイスを同じバスに接続できます。
- イ：誤りです。4線式ではありません。I²Cの信号線はデータ用とクロック用の2本です。
- ウ：誤りです。I²Cの特徴は、低電圧差動伝送による高速化ではありません。
- エ：誤りです。複数のレーンを束ねて高速化する方式ではありません。I²Cはデータ線とクロック線を使うバスです。
よくある誤解
- 2線だけで電源も供給すると思う：2線とは、SDAとSCLという通信信号線の数です。実際の接続では、電源線やグラウンド線も必要になる場合があります。
- 複数のデバイスを接続するには、デバイスごとに専用の線が必要だと思う：I²Cでは同じ2本の信号線を共有し、アドレスで通信相手を識別します。
- 2線式なら高速通信方式だと思う：I²Cは少ない信号線で複数デバイスを接続できることが特徴であり、レーンを束ねて高速化する方式とは異なります。
補足コラム
I²Cの信号線は、一般にプルアップ抵抗を介して電源側へ接続します。複数のデバイスが同じ線を共有する構成に適した仕組みです。なお、I²Cは組込み機器などで、マイコンとセンサや周辺回路を接続する用途によく使われます。
FAQ
Q. I²Cの2本の信号線の名前は何ですか？
A. データ線のSDAと、クロック線のSCLです。
A. データ線のSDAと、クロック線のSCLです。
Q. 複数のデバイスはどのように区別しますか？
A. 各デバイスに割り当てられたアドレスを使って区別します。
A. 各デバイスに割り当てられたアドレスを使って区別します。
Q. I²CとSPIは同じ方式ですか？
A. どちらもシリアル通信に使われますが、信号線の構成や通信の仕組みが異なります。I²CはSDAとSCLの2線を基本とします。
A. どちらもシリアル通信に使われますが、信号線の構成や通信の仕組みが異なります。I²CはSDAとSCLの2線を基本とします。
関連キーワード: I²C、SDA、SCL、シリアルインタフェース、バスアドレス
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