平成30年度春期 プロジェクトマネージャ 午前Ⅰ 問7

クロック回路と周波数の計算

周波数の単位、回路図の倍率表記、誤差の扱いを調べて準備しましょう。

この問題で問われていること

PLLや分周器の数値表記を資料で調べ、クロックの経路に沿って周波数を確認する手順を整理できますか。

クロック回路と周波数の計算

PLLや分周器の数値表記を資料で調べ、クロックの経路に沿って周波数を確認する手順を整理できますか。

確認ポイント

• MHzとkHzを比較する際、どちらかの単位にそろえるにはどう換算しますか。
• PLLの倍率と分周比は回路図でどのように表記されるか、資料の例を比較できますか。
• 枝分かれしたクロック経路について、CPU側とSIO側がそれぞれ通るブロックを図から書き出せますか。 目標周波数に対する相対誤差の計算方法を調べ、±5%という条件を判定する手順を整理できますか。

正解

エ

解説

添付の公式解答PDFの問7の正解は「エ」。図ではPLL1の出力からPLL2と分周器へ分岐しているため，分周器の入力周波数は15 MHz×8＝120 MHzです。PLL2の出力であるCPU用の240 MHzを使わない点が判断の要点となる。SIOの許容周波数は115 kHz×0.95＝109.25 kHzから115 kHz×1.05＝120.75 kHzまで。120 MHzを2¹⁰で分周した117.1875 kHzがこの範囲に収まる。

添付の公式解答PDFの問7の正解は「エ」。図ではPLL1の出力からPLL2と分周器へ分岐しているため，分周器の入力周波数は15 MHz×8＝120 MHzです。PLL2の出力であるCPU用の240 MHzを使わない点が判断の要点となる。SIOの許容周波数は115 kHz×0.95＝109.25 kHzから115 kHz×1.05＝120.75 kHzまで。120 MHzを2¹⁰で分周した117.1875 kHzがこの範囲に収まる。

選択肢ア

分周器の入力はPLL1の出力である120 MHz。120 MHz÷16＝7.5 MHz（7,500 kHz）となり，115 kHzの±5%の範囲を外れるので誤り。

選択肢イ

120 MHz÷64＝1.875 MHz（1,875 kHz）となり，115 kHzの±5%の範囲を外れるので誤り。

選択肢ウ

120 MHz÷256＝468.75 kHzとなり，115 kHzの±5%の範囲を外れるので誤り。

選択肢エ（正解）

120 MHz÷1,024＝117.1875 kHzとなる。115 kHzに対する誤差は約＋1.90%で，±5%以内に収まるので正しい。

学習のポイント

PLLや分周器の数値表記を資料で調べ、クロックの経路に沿って周波数を確認する手順を整理できますか。