エンベデッドシステムスペシャリスト 2021年 午前2 問12

アクティブローCSによるROMアドレス選択【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. ROMのアドレス入力を確認します。
   ROMには $A_{13}$ から $A_0$ までが接続されています。ROM内部のアドレス指定には、下位14ビットが使われます。
2. ROMの選択条件を確認します。
   $\overline{CS}$ はアクティブローなので、信号が $0$ のときROMが選択されます。
3. 上位ビットからチップセレクト信号を求めます。
   NORゲートの出力が $0$ になるのは、$A_{15}$ と $A_{14}$ の少なくとも一方が $1$ のときです。
4. 該当するアドレス範囲を求めます。
   上位2ビットが 01、10、11 の範囲を合わせると、4000～FFFF になります。

選択肢別の誤答解説

• ア：0000～1FFF
  $A_{15}$ と $A_{14}$ だけでなく、下位ビットも含めた別の範囲を想定したものです。この回路では、上位2ビットが 00 のときROMは選択されません。
• イ：4000～7FFF
  上位2ビットが 01 の範囲だけを選んでいます。しかし、10 と 11 の場合もNORゲートの出力が $0$ になるため、ROMが選択されます。
• ウ：4000～FFFF
  上位2ビットが 00 以外の範囲です。チップセレクトが有効になる条件と一致するため、正しい範囲です。
• エ：C000～FFFF
  上位2ビットが 11 の範囲だけを選んでいます。01 と 10 の場合もROMが選択されるため、範囲が狭すぎます。

よくある誤解

• アクティブロー信号は「信号が1のとき有効」と考えてしまう
  信号名の上線や端子の小さな丸は、信号が $0$ のとき有効であることを示します。
• ORゲートの出力だけで選択条件を判断してしまう
  出力端の反転を見落とすと、ORではなくNORとして動作することを見誤ります。
• ROMのアドレス入力に使われる線だけを見て、アクセス範囲を決めてしまう
  $A_{13}$～$A_0$ はROM内部の番地指定に使われます。どのアドレス範囲でROMを有効にするかは、チップセレクト信号と上位アドレス線で決まります。

補足コラム

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