資格部

資格・検定の試験情報、対策方法、問題解説などをご紹介

AP 午前 ハードウェア

応用情報技術者
ハードウェア

　アクチュエーターの機能として，適切なものはどれか。

  1. アナログ電気信号を，コンピュータが処理可能なデジタル信号に変える。
  2. キーボード，タッチパネルなどに使用され，コンピュータに情報を入力する。
  3. コンピュータが出力した電気信号を力学的な運動に変える。
  4. 物理量を検出して，電気信号に変える。

解答・解説

 

　次の電子部品のうち，整流作用をもつ素子はどれか。

  1. コイル
  2. コンデンサ
  3. ダイオード
  4. 抵抗器

解答・解説

 

　フラッシュメモリの特徴として，適切なものはどれか。

  1. 書込み回数は無制限である。
  2. 書込み時は回路基板から外して，専用のROMライターで書き込まなければならない。
  3. 定期的にリフレッシュしないと，データが失われる。
  4. データ書換え時には，あらかじめ前のデータを消去してから書込みを行う。

解答・解説

 

　入力XとYの値が同じときにだけ，出力Zに1を出力する回路はどれか。

解答・解説

 

　FPGAの説明として，適切なものはどれか。

  1. 電気的に記憶内容の書換えを行うことができる不揮発性メモリ
  2. 特定の分野及びアプリケーション用に限定した特定用途向け汎用集積回路
  3. 浮動小数点数の演算を高速に実行する演算ユニット
  4. 論理回路を基板上に実装した後で再プログラムできる集積回路

解答・解説

 

　次の方式で画素にメモリを割リ当てる640×480のグラフィックLCDモジュールがある。始点（5，4）から終点（9，8）まで直線を描画するとき，直線上のx＝7の画素に割リ当てられたメモリのアドレスの先頭は何番地か。ここで，画素の座標は（x，y）で表すものとする。

〔方式〕

・メモリは0番地から昇順に使用する。

・1画素は16ビットとする。

・座標（0，0）から座標（639，479）まで連続して割り当てる。

・各画素は，x＝0からx軸の方向に割り当てていく。

・x＝639の次はx＝0とし，yを1増やす。

 

f:id:trhnmr:20211004122901p:plain

  1. 3847番地
  2. 7680番地
  3. 7694番地
  4. 8978番地

解答・解説

 

　アクチュエータの説明として，適切なものはどれか。

  1. 与えられた目標量と，センサから得られた制御量を比較し，制御量を目標量に一致させるように操作量を出力する。
  2. 位置，角度，速度，加速度，力，温度などを検出し，電気的な情報に変換する。
  3. エネルギー源からのパワーを，回転，直進などの動きに変換する。
  4. マイクロフォン，センサなどが出力する微小な電気信号を増幅する。

解答・解説

 

　マイクロプロセッサの耐タンパ性を向上させる手法として，適切なものはどれか。

  1. ESD（Electrostatic Discharge）に対する耐性を強化する。
  2. チップ検査終了後に検査用パッドを残しておく。
  3. チップ内部を物理的に解析しようとすると，内部回路が破壊されるようにする。
  4. 内部メモリの物理アドレスを整然と配置する。

解答・解説

 

　RFIDのパッシブ方式のRFタグの説明として，適切なものはどれか。

  1. アンテナで受け取った電力を用いて通信する。
  2. 可視光でデータ通信する。
  3. 静電容量の変化を捉えて位置を検出する。
  4. 赤外線でデータ通信する。

解答・解説

 

　組込みシステムにおける，ウォッチドッグタイマの機能はどれか。

  1. あらかじめ設定された一定時間内にタイマがクリアされなかった場合，システム異常とみなしてシステムをリセット又は終了する。
  2. システム異常を検出した場合，タイマで設定された時間だけ待ってシステムに通知する。
  3. システム異常を検出した場合，マスカブル割込みでシステムに通知する。
  4. システムが一定時間異常であった場合，上位の管理プログラムを呼び出す。

解答・解説

 

　1桁の2進数A，Bを加算し，Xに桁上がり，Yに桁上げなしの和（和の1桁目）が得られる論理回路はどれか。

f:id:trhnmr:20211004123356p:plain

解答・解説

 

　マイコンの汎用入出力ポートに接続されたLED1を，LED2の状態を変化させずに点灯したい。汎用入出力ポートに書き込む値として，適切なものはどれか。ここで，使用されている汎用入出力ポートのビットは全て出力モードに設定されていて，出力値の読出しが可能で，この操作の間に汎用入出力ポートに対する他の操作は行われないものとする。

f:id:trhnmr:20211013123031j:plain

  1. 汎用入出力ポートから読み出した値と16進数の08との論理積
  2. 汎用入出力ポートから読み出した値と16進数の08との論理和
  3. 汎用入出力ポートから読み出した値と16進数の48との論理積
  4. 汎用入出力ポートから読み出した値と16進数の48との論理和

解答・解説

 

　RFIDの活用事例として，適切なものはどれか。

  1. 紙に印刷されたディジタルコードをリーダで読み取ることによる情報の入力
  2. 携帯電話とヘッドフォンとの間の音声データ通信
  3. 赤外線を利用した近距離データ通信
  4. 微小な無線チップによる人又は物の識別及び管理

解答・解説

 

　SoCの説明として，適切なものはどれか。

  1. システムLSIに内蔵されたソフトウェア
  2. 複数のMCUを搭載したボード
  3. 複数のチップで構成していたコンピュータシステムを，一つのチップで実現したLSI
  4. 複数のチップを単一のパッケージに封入してシステム化したデバイス

解答・解説

 

　図はDCモータの正転逆転制御の動作原理を示す回路である。A1からA4の四つの制御信号の組合せの中で，モータが逆転するものはどれか。ここで，モータの+端子から-端子に電流が流れるときモータは正転し，S1からS4のそれぞれのスイッチ素子は，対応するA1からA4の制御信号がそれぞれHighのとき導通するものとする。

f:id:trhnmr:20210422195902j:plain

  A1 A2 A3 A4
ア Low Low Low Low
イ Low High Low High
ウ Low High High Low
エ High Low Low High

解答・解説

 

　コンデンサの機能として，適切なものはどれか。

  1. 交流電流は通すが直流電流は通さない。
  2. 交流電流を直流電流に変換する。
  3. 直流電流は通すが交流電流は通さない。
  4. 直流電流を交流電流に変換する。

解答・解説

 

　図の論理回路において，S=1，R=1，X=0，Y=1のとき，Sを一旦0にした後，再び1に戻した。この操作を行った後のX，Yの値はどれか。

f:id:trhnmr:20210422200305j:plain

  1. X=0，Y=0
  2. X=0，Y=1
  3. X=1，Y=0
  4. X=1，Y=1

解答・解説

 

　SRAMと比較した場合のDRAMの特徴はどれか。

  1. 主にキャッシュメモリとして使用される。
  2. データを保持するためのリフレッシュ又はアクセス動作が不要である。
  3. メモリセル構成が単純なので，ビット当たりの単価が安くなる。
  4. メモリセルにフリップフロップを用いてデータを保存する。

解答・解説

 

　FPGAなどに実装するディジタル回路を記述して，直接論理合成するために使用されるものはどれか。

  1. DDL
  2. HDL
  3. UML
  4. XML

解答・解説

 

　モータの速度制御などにPWM（Pulse Width Modulation）制御が用いられる。PWMの駆動波形を示したものはどれか。ここで，波形は制御回路のポート出力であり，低域通過フィルタを通していないものとする。

f:id:trhnmr:20211004121600p:plain

解答・解説

 

　次の表に示す値が格納されたLUT（Lookup Table）と等価な回路はどれか。ここで，LUTのアドレス信号A2〜A0はA0がLSBで，ア〜エの回路の入力信号aがA2，bがA1，cがA0に対応する。

f:id:trhnmr:20211004121708p:plain

解答・解説

 

　8ビットD/A変換器を使って負でない電圧を発生させる。使用するD/A変換器は，最下位の1ビットの変化で出力が10ミリV変化する。データに0を与えたときの出力は0ミリVである。データに16進数で82を与えたときの出力は何ミリVか。

  1. 820
  2. 1,024
  3. 1,300
  4. 1,312

解答・解説

 

　分解能が8ビットのD/A変換器に，ディジタル値0を入力したときの出力電圧が0Vとなり，ディジタル値128を入力したときの出力電圧が2.5Vとなる場合，最下位の1ビットの変化による当該D/A変換器の出力電圧の変化は何Vか。

  1. 2.5／128
  2. 2.5／255
  3. 2.5／256
  4. 2.5／512

解答・解説

 

　エネルギーハーベスティングの適用例として，適切なものはどれか。

  1. AC電源で充電したバッテリで駆動される携帯電話機
  2. インバータ制御を用いるエアーコンディショナの室外機
  3. スイッチを押す力を電力に変換して作動するRFリモコン
  4. 無停電電源装置を備えたデータサーバ

解答・解説

 

　3ビットのデータX1，X2，X3に偶数パリティビットcを付加する回路はどれか。

f:id:trhnmr:20211004121856p:plain

解答・解説

 

　DRAMのメモリセルにおいて，情報を記憶するために利用されているものはどれか。

  1. コイル
  2. コンデンサ
  3. 抵抗
  4. フリップフロップ

解答・解説

 

　音声を標本化周波数10kHz，量子化ビット数16ビットで4秒間サンプリングして音声データを取得した。この音声データを，圧縮率1／4のADPCMを用いて圧縮した場合のデータ量は何kバイトか。ここで，1kバイトは1,000バイトとする。

  1. 10
  2. 20
  3. 80
  4. 160

解答・解説

 

　次の二つの回路の入力に値を与えたとき，表の入力A，B，C，Dと出力E，Fの組合せのうち，全ての素子が論理積素子で構成された左側の回路でだけ成立するものはどれか。

f:id:trhnmr:20211004122652p:plain

解答・解説

 

　図の論理回路と等価な回路はどれか。

f:id:trhnmr:20211004123525p:plain

解答・解説

 

　クロックの立上りエッジで，データを入力の最下位ビットに取り込んで上位方向へシフトし，ストローブの立上りエッジで値を確定する8ビットのシリアル入力パラレル出力シフトレジスタがある。各信号の波形を観測した結果が図のとおりであるとき，確定後のシフトレジスタの値はどれか。ここで，数値は16進数で表記している。

f:id:trhnmr:20211004123745p:plain

  1. 63
  2. 8D
  3. B1
  4. C6

解答・解説

 

　ワンチップマイコンにおける内部クロック発生器のブロック図を示す。15MHzの発振機と，内部のPLL1，PLL2及び分周器の組合せでCPUに240MHz，シリアル通信（SIO）に115kHzのクロック信号を供給する場合の分周器の値は幾らか。ここで，シリアル通信のクロック精度は±5%以内に収まればよいものとする。

f:id:trhnmr:20211004123947p:plain

  1. 1／2 4
  2. 1／2 6
  3. 1／2 8
  4. 1／2 10

解答・解説

 

　入力G＝0のときはX＝A，Y＝Bを出力し，G＝1のときはX＝A，Y＝Bを出力する回路はどれか。

f:id:trhnmr:20211004132729p:plain

解答・解説

 

　16進数 ABCD1234 をリトルエンディアンで4バイトのメモリに配置したものはどれか。ここで， 0～＋3はバイトアドレスのオフセット値である。

  1. 0 ＋1 ＋2 ＋3
    12 34 AB CD
  2. 0 ＋1 ＋2 ＋3
    34 12 CD AB
  3. 0 ＋1 ＋2 ＋3
    43 21 DC BA
  4. 0 ＋1 ＋2 ＋3
    AB CD 12 34

解答・解説

 

　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させ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。

  1. 0.3
  2. 2
  3. 150
  4. 300

解答・解説

 

　図の回路が実現する論理式はどれか。ここで，論理式中の“・”は論理積，“＋”は論理和を表す。

f:id:trhnmr:20211004133548p:plain

  1. F＝A
  2. F＝B
  3. F＝A・B
  4. F＝A＋B

解答・解説