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エンベデッドシステムスペシャリスト試験 チートシート 令和4年度秋期版

 エンベデッドシステムスペシャリスト試験を受験する方向けに、午前Ⅱ対策を中心としたチートシートを用意しました。
 こちらは、あくまで試験合格を目的とした内容になっていますので、きちんと学習したい方は、過去問題解説ページ等をご覧ください。

試験別

午前Ⅰ

 同時開催の応用情報技術者試験午前問題と同じ問題が出題されます。(80問中30問
よって、対策は応用情報技術者のページを参考にしてください。
 なお、午前Ⅰは応用情報or高度区分の合格か、午前Ⅰの部分合格により、2年間の免除を受けられます。

 

午前Ⅱ

 重点分野、かつ出題可能性が低い問題(直近分・重複分)を除外した過去問題について、問題と答えのみを抜粋しました。

 例年通りであれば、問題の4割程度は、以下の約160問の中から出題されますので、直前の確認(詰め込み?)にご利用ください。

 

コンピュータ構成要素(問1〜5)

Q プロセッサの省電力技術の一つであるパワーゲーティングの説明として,適切なものはどれか。

A 動作していない回路ブロックへの電源供給を遮断する。

 

Q 図に示すマルチプロセッサシステムにおいて,各MPUのキャッシュメモリの内容を正しく保つために,共有する主記憶の内容が変化したかどうかを監視する動作はどれか。

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A バススヌープ

 

Q 8ビットの方向レジスタ及びデータレジスタで構成されるI/Oポートがあり,各ビットにLEDが一つずつ負論理で接続されている。システム起動時にLEDの不要な点灯を避けるための手続として適切なものはどれか。ここで,レジスタに書き込む値は16進数で表現している。

方向レジスタ MSB             LSB
ビット 7 6 5 4 3 2 1 0
リセット時の値 0 0 0 0 0 0 0 0
0:入力,1:出力
データレジスタ MSB             LSB
ビット 7 6 5 4 3 2 1 0
リセット時の値 不定 不定 不定 不定 不定 不定 不定 不定
0:入力,1:出力

A データレジスタにFFを書き込んでから,方向レジスタにFFを書き込む。

 

Q スーパスカラの説明として,適切なものはどれか。

A 複数のパイプラインを用い,同時に複数の命令を実行可能にすることによって,高速化を図る方式である。

 

Q 内部割込みの要因として,適切なものはどれか。

A 演算がオーバフローした。

 

Q パイプライン制御の特徴はどれか。

A 命令の処理をプロセッサ内で複数のステージに細分化し,複数の命令を並列に実行する。

 

Q ストアドプログラム方式のコンピュータの性能向上を妨げる要因のうち,“フォンノイマンボトルネック”と呼ばれているものはどれか。

A プロセッサと記憶装置との間のデータ転送能力

 

Q 全てのプロセッサから共有メモリへのメモリアクセス時間が同等なマルチプロセッサアーキテクチャはどれか。

A UMA

 

Q 主記憶へのアクセスを伴う演算命令を実行するとき,命令解読とオペランド読出しの間に行われる動作はどれか。

A 実効アドレス計算

 

Q 多重にハードウェア割込みが発生する組込みシステムにおけるISR(Interrupt Service Routine)の処理の説明のうち,適切なものはどれか。

A 低い優先度の割込みによるISR処理中に割込み禁止を行うと,その間に発生した高い優先度の割込みに対するISR応答時間は長くなる。

 

Q 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。

A 300

 

Q すべての命令が5サイクルで完了するように設計された,パイプライン制御のコンピュータがある。20命令を実行するには何サイクル必要となるか。ここで,すべての命令は途中で停止することなく実行でき,1ステージは1サイクルで動作を完了するものとする。

A 24

 

Q MPUの高速化技術の一つであるスーパスカラの特徴として,適切なものはどれか。

A パイプラインを複数用意し,同時に複数の命令を実行する。

 

Q コンピュータの命令実行順序として,適切なものはどれか。

A 命令フェッチ→命令の解読→オペランド読出し→命令の実行

 

Q MLC(Multi-Level Cell)フラッシュメモリの特徴として,適切なものはどれか。

A 一つのメモリセルに2ビット以上のデータを記憶する。

 

Q メモリインタリーブの説明として,適切なものはどれか。

A CPUから主記憶へのアクセスを高速化するために,主記憶内部を複数のバンクに分割し,各バンクを並列にアクセスする。

 

Q 15Mバイトのプログラムを圧縮して,フラッシュメモリに格納している。プログラムのサイズは圧縮によって元のサイズの40%になっている。フラッシュメモリから主記憶への転送速度が20Mバイト/秒であり,1Mバイトに圧縮されたデータの展開に主記憶上で0.03秒が掛かるとき,このプログラムが主記憶に展開されるまでの時間は何秒か。ここで,フラッシュメモリから主記憶への転送と圧縮データの展開は同時には行われないものとする。

A 0.48

 

Q SLC(Single-Level Cell)型と比較したとき,MLC(Multi-Level Cell)型のフラッシュメモリの優れている点はどれか。

A 1セル当たりの記憶容量が大きい。

 

Q 画面表示用フレームバッファがユニファイドメモリ方式であるシステムの特徴はどれか。

A 主記憶の一部を表示領域として使用する。

 

Q キャッシュメモリに関する記述のうち,適切なものはどれか。

A キャッシュメモリのヒット率は,プログラムの構造によって変化する。

 

Q 外部記憶をもたない組込みシステムにおけるMMU(Memory Management Unit)の活用法として,適切なものはどれか。

A プログラムのメモリ領域へのアクセス権限を設定することによって,不正なメモリアクセスを防止する。

 

Q L1,L2の2レベルで構成されるインクルージョンキャッシュの説明として,適切なものはどれか。

A L1に格納されている全てのデータはL2にも格納されている。

 

Q 同一メモリ上で転送するとき,転送元の開始アドレス,転送先の開始アドレス,方向フラグ及び転送語数をパラメタとして指定することでブロック転送ができるCPUがある。図のようにアドレス1001から1004の内容をアドレス1003から1006に転送するとき,パラメタとして適切なものはどれか。ここで,転送は開始アドレスから1語ずつ行われ,方向フラグに0を指定するとアドレスの昇順に,1を指定するとアドレスの降順に転送を行うものとする。

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  転送元の開始アドレス 転送先の開始アドレス 方向フラグ 転送語数
1004 1006 1 4

 

Q セットアソシアティブ方式のキャッシュメモリを含めたメモリシステムの平均メモリアクセス時間を短縮するために行う対策のうち,ライト時のミスペナルティを増加させるものはどれか。

A ブロックサイズを大きくする。

 

Q 容量64kバイト,ブロックサイズ32バイトのキャッシュメモリをもつ32ビットMPUが,主記憶から1Mバイトの32ビット整数型配列データとして読み出した。このとき,キャッシュメモリのミスヒット率は何%か。ここで,配列データ以外のデータはレジスタに割り当てられているものとし,kは210,Mは220を表す。

A 12.5

 

Q バス幅が16ビット,メモリサイクルタイムが80ナノ秒で連続して動作できるメモリがある。このメモリのデータ転送速度は何Mバイト/秒か。ここで,Mは106を表す。

A 25

 

Q I2C(Inter-Integrated Circuit)バスの特徴として,適切なものはどれか。

A 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。

 

Q 組込みシステムで使用されるI2Cバスの特徴として,適切なものはどれか。

A クロックとデータの2線式バスである。

 

Q バスプロトコルに関する記述のうち,適切なものはどれか。

A バスアービタがバスの調停を行い,調停の結果,使用権を取得した装置がバスを使用する。

 

Q JTAG(IEEE 1149.1)の説明として,適切なものはどれか。

A バウンダリスキャンテストの標準方式

 

Q コンピュータと周辺装置とのデータ転送方式に関する記述として,適切なものはどれか。

A パラレル転送方式では,転送クロックを高速化すると,データの各ビット間での信号到達タイミングの整合を取ることが困難になる。

 

Q PWM信号を用いて音声を出力するとき,次の図のaに該当するものはどれか。

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A ローパスフィルタ

 

Q ZigBeeの説明として,適切なものはどれか。

A 低消費電力で低速の通信を行い,センサネットワークなどに使われる。

 

Q 車載LAN規格の一つであるCAN(Controller Area Network)の説明として,適切なものはどれか。

A ネットワークに接続さえたノードに対し,優先度の高いデータフレームを送信するノードが優先的に通信を行う。

 

Q DMAの説明として,適切なものはどれか。

A 専用の制御回路が入出力装置や主記憶などの間のデータ転送を行う方式である。

 

Q 回転数が4,200回/分で,平均位置決め時間が5ミリ秒の磁気ディスク装置がある。この磁気ディスク装置の平均待ち時間は約何ミリ秒か。ここで,平均待ち時間は,平均位置決め時間と平均回転待ち時間の合計である。

A 12

 

Q RAIDの分類において,ミラーリングを用いることで信頼性を高め,障害発生時には冗長ディスクを用いてデータ復元を行う方式はどれか。

A RAID1

 

Q 磁気ディスク装置と比較したときのフラッシュメモリを用いたSSD(Solid State Drive)の特徴として,適切なものはどれか。

A ランダム読出しが速い。

 

Q 1画素当たり24ビットのカラー情報をビデオメモリに記憶する場合,横1,024画素,縦768画素の画面表示に必要なメモリ量は,約何Mバイトか。ここで,1Mバイトは106バイトとする。

A 2.4

 

ソフトウェア(問7〜10)

Q RTOSを用いたシステムにおいて,優先度逆転の原因となるものはどれか。

A 優先度の低いタスクBが優先度の高いタスクAの実行に必要なリソースを占有しているが,タスクAはタスクBに必要なリソースを占有していない。

 

Q セマフォの基本操作であるP操作,V操作に関する記述のうち,適切なものはどれか。ここで,セマフォ変数は事象の数を表すものとし,初期値は1とする。

A P操作は資源のロック,V操作は資源のアンロックを実現するのに使用できる。

 

Q ほとんどのプログラムの大きさがページサイズの半分以下のシステムにおいて,ページサイズを半分にしたときの予想されるものはどれか。ここで,このシステムは主記憶が不足しがちで,多重度やスループットなどはシステム性能の限界で運用しているものとする。

A ページ内の無駄な空き領域が減少するので,主記憶不足が緩和される。

 

Q ページング方式の仮想記憶において,ページ置換えアルゴリズムにLRU方式を採用した場合,ページ参照順位が1,2,3,2,3,1,4,2,4,3,1であるプログラムを実行するとき,ページの読込みは何回発生するか。ここで,主記憶のページ枠は3で,初期状態では主記憶にどのページも存在しないものとする。

A 7

 

Q スレッドとプロセスに関する記述のうち,適切なものはどれか。

A 同一アドレス空間に含まれているスレッド間の通信は,プロセス間の通信と比較して効率的に行われる。

 

Q セマフォに関する記述のうち,適切なものはどれか。

A V操作は,待ち状態のプロセスがあれば,そのプロセスを一つ実行可能状態へ移す。

 

Q 優先度に基づくプリエンプティブなスケジューリングを行うリアルタイムOSにおいて,タスクの優先度逆転が発生する可能性があるものはどれか。

A 排他制御

 

Q ハッシュ表の理論的な探索時間を示すグラフはどれか。ここで,複数のデータが同じハッシュ値になることはないものとする。

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A エ

 

Q リアルタイムシステムにおいて,アプリケーションタスクの要求によって入出力を行うデバイスドライバのタスク部が,要求された処理が完了したときに行う通知処理はどれか。

A イベントフラグを使って入出力要求元のタスクに入出力完了を通知する。

 

Q リアルタイムOSを用いたシステムにおいて,タスクAの優先度が最も低いとする。実行状態又は実行可能状態であるタスクがタスクAだけであるとき,電力の消費を抑えるためにタスクAで行う処理として,適切なものはどれか。

A 休止命令を実行して割込みを待つ。

 

Q リアルタイムOSにおいて,タスクA~Eの発生時刻,処理時間及び優先度が次のように定められている場合,タスクCの終了時刻はタスクAが発生してから何ミリ秒後になるか。ここで,優先度は1が最も高く,優先度の高いタスクが優先的に処理されるものとする。また,OSのオーバヘッドは考慮しないものとする。

タスク 発生時刻(ミリ秒) 処理時間(ミリ秒) 優先度
A 0 5 5
B 5 10 2
C 10 15 3
D 15 10 4
E 20 5 1

A 35

 

Q 優先度に基づくスケジューリングを行うリアルアイムOSを用いたシステムで,タスクの状態遷移を計測したところ,図の結果を得た。タスクが待ち,実行可能,実行の三つの状態をもつとき,(A),(B),(C)に当てはまるタスクの状態の組合せとして,適切なものはどれか。

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  (A) (B) (C)
待ち 待ち 実行

 

Q 多重割込みを処理するリアルタイムOSの割込みハンドラの説明として,適切なものはどれか。

A 割込み禁止状態での処理を極力減らして,割込み可能状態で動作する。

 

Q 優先度に基づくプリエンプティブなスケジューリングで動作する,二つの周期タスクA,Bがある。AはBよりも優先度が高く,周期は2ミリ秒,実行時間は1ミリ秒である。Bの周期が10ミリ秒のとき,1周期中に実行を完了できるBの実行時間は最大何ミリ秒か。ここで,A,B以外のタスクはなく,タスク切替えによるオーバヘッドはないものとする。

A 5

 

Q 二つのタスクが共用する二つの資源を排他的に使用するとき,デッドロックが発生するおそれがある。このデッドロックの発生を防ぐ方法はどれか。

A 資源獲得の順序を両方のタスクで同じにする。

 

Q CPU時間を多く必要とするタスクAと,入出力処理が多くCPU時間をほとんど必要としないタスクBで構成されているシステムがある。このシステムのスループットを高くする方法として,適切なものはどれか。

A タスクBの優先度を高くして,タスクBを優先して処理する。

 

Q ページング方式の仮想記憶において,ページフォールト発生時の動作状況が次の場合に,主記憶の平均アクセス時間が最も改善される対策はどれか。

 〔ページフォールト発生時の動作状況〕

 (1)主記憶アクセス1回の時間は200ナノ秒である。

 (2)主記憶アクセス200万回に1回の割合でページフォールトが発生する。

 (3)ページフォールト1回あたり600ミリ秒のオーバヘッドを伴う。

A ページフォールト1回当たりのオーバヘッドを1/3に改善する。

 

Q 仮想記憶システムにおいて,ページ置換えアルゴリズムとしてFIFOを採用して,仮想ページ参照列1,4,2,4,1,3を3ページ枠の実記憶に割り当てて処理を行った。表の割当てステップ“3”までは,仮想ページ参照列中の最初の1,4,2をそれぞれ実記憶に割り当てた直後の実記憶ページの状態を示している。残りの全て参照した直後の実記憶ページの状態を示す太枠部分に該当するのはどれか。

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A ウ

 

Q FIFOで処理されるメールボックスに関する操作で,タスクが待ち状態に遷移するものはどれか。

A 受信待ちをしているタスクが存在するメールボックスに対して受信要求をしたとき

 

Q デバイスドライバをアプリケーションタスクとして作成する場合の記述として,適切なものはどれか。

A 通常のタスクとは異なり,割込み処理をそのタスク内に定義する。

 

Q 優先度に基づくプリエンプティブスケジューリングが行われる二つのタスクA,Bがある。優先度はAの方が高く,制約条件は表のとおりである。Bが実行中,割込みによってAに実行を移すとき,A,Bともデッドラインを超えないためには,割込みハンドラを何マイクロ秒以内で処理する必要があるか。ここで,割込み発生から割込みハンドラが起動するまでの時間,及びタスク切替えによるオーバヘッドの時間は無視するものとする。

    単位 マイクロ秒
  タスクの実行時間 起動してからデッドラインまでの時間
タスクA 30 60
タスクB 50 100

A 20

 

Q 仮想記憶方式において,記憶保護を実現するために,階層的に保護レベルを設定し,自分の属する階層よりも高い階層へのアクセスを禁止するものはどれか。

A リング

 

Q タスクが発行するシステムコールと発行後の状態遷移先との組合せとして,起こり得るものはどれか。

  発生するシステムコール 状態遷移先
メールボックスへの返信 実行可能状態

 

Q 優先度に基づくプリエンプティブスケジューリングのリアルタイムOSを使用した組込みシステムで,入力装置及び出力装置にアクセスする二つのタスクX,Yがある。XはYより優先度が低く,Yが待ち状態となったときにXに処理が戻る。X,Yのアクセスを排他制御するために,入力装置及び出力装置それぞれに資源数1のセマフォを用意し,X,Yを図のように実装したとき,デッドロックが発生するのはXが処理中のどのタイミングでYが起床したときか。ここで,Yは起床するとαから処理を行うこととする。

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A B

 

Q 記憶管理におけるオーバレイ方式の記述として,適切なものはどれか。

A 必要がなくなったセグメントの領域に,次に実行するセグメントが上書きされる。

 

Q 主記憶管理に関する記述のうち,適切なものはどれか。

A 仮想記憶とは,主記憶の容量以上の記憶空間を提供する機能である。

 

Q 動的リンキングの機能はどれか。

A プログラムの実行中に,必要になったモジュールを共有ライブラリやシステムライブラリからロードする。

 

Q ホットスタンバイシステムにおいて,現用系に障害が発生して待機系に切り替わる契機として,最も適切な例はどれか。

A 現用系から待機系へ定期的に送信され,現用系が動作中であることを示すメッセージが途切れたとき

 

Q JavaEE(Java Platform, Enterprise Edition)の構成要素の一つはどれか。

A Servlet

 

Q サーバでの実行を前提とした,オブジェクト指向技術に基づいたコンポーネントソフトウェアの仕様はどれか。

A EJB(Enterprise JavaBeans)

 

Q ディスク領域の管理法のうち,索引方式に関する説明として,適切なものはどれか。

A ファイルを構成するブロックの位置情報を記録した表をもつ方式である。

 

Q NFS(Network File System)の特徴に関する記述のうち,適切なものはどれか。

A 主にUNIXで利用されるファイル共有システムであり,離れた場所にあるコンピュータのファイルを,あたかもコンピュータのファイルのように操作することができる。

 

Q 毎分6,000回転,平均位置決め時間が20ミリ秒,1トラック当たりの記憶容量が20kバイトの磁気ディスク装置がある。1ブロック4kバイトのデータを1ブロック転送に要する平均アクセス時間は何ミリ秒か。ここで,磁気ディスクコントローラのオーバヘッドは無視できるものとする。

A 27

 

Q ファイルに対するアクセス制御を次の方式で実現するファイルシステムがある。このファイルシステムにおいて,所有者には読取り,書込み及び実行を許可し,所有者と同一グループ及びそのほかの利用者には,読取りと実行を許可し,書込みを禁止するビット表現はどれか。

 〔アクセス制御方式〕

 (1)各ファイルに対して,次に示す9ビットの情報を用いて,所有者,所有者と同一グループ,そのほかの利用者に対して,それぞれ読取り,書込み及び実行の可否を指定する。

所有者 所有者と同一グループ そのほかの利用者
r w x r w x r w x

 (2)“r”は,読取りの可否を,“w”は書込みの可否を,“x”は実行の可否を指定する。

 (3)当該機能を許可する場合は“1”を指定する。

A 111101101

 

Q コンパイラによる最適化において,オブジェクトコードの所要記憶容量が削減できるものはどれか。

A 定数の畳み込み

 

Q 分散開発環境において,各開発者のローカル環境に全履歴を含んだ中央リポジトリの完全な複製をもつことによって,中央リポジトリにアクセスできないときでも履歴の調査や変更の記録を可能にする,バージョン管理ツールはどれか。

A Git

 

Q プログラムを構成するモジュールや関数の実行回数,実行時間など,性能改善のための分析に役立つ情報を収集するツールはどれか。

A プロファイラ

 

Q 開発ツールの機能の説明のうち,適切なものはどれか。

A インスペクタは,プログラム実行時にデータ内容を表示する。

 

Q ソフトウェア開発におけるリポジトリの説明はどれか。

A ソフトウェアの開発及び保守における設計情報やプログラムを一元的に管理するためのデータベースのことである。

 

Q Linuxの拡張モジュールであるSELinux(Security-Enhanced Linux)を使用することによって可能になることはどれか。

A スーパユーザによるリソースへのアクセスを制限して,侵入された際の影響を最小限に抑える。

 

Q OSS(Open Source Software)における,ディストリビュータの役割はどれか。

A OSSやアプリケーションソフトを組み合わせて,パッケージにして提供する。

 

Q GPLで公開されたOSSを使用するに当たって,ソースコードの公開義務が発生するのはどの場合か。

A ソフトウェアの一部を改変し再配布する。

 

Q あるトランザクションの応答時間は,サーバ処理時間100ミリ秒,総回線伝送時間400ミリ秒及び端末処理時間500ミリ秒の合計から成る。この応答時間を最も短縮させる対策はどれか。ここで,オーバヘッドは無視するものとする。

A 端末処理時間を20%改善する。

 

Q オープンソースソフトウェアの特徴のうち,適切なものはどれか。

A 一定の条件の下で,ソースコードの変更を許可している。

 

ハードウェア(問11〜14)

Q アドレス線が10本で,1Mワードの容量をもつDRAMがある。リフレッシュのためにDRAM内の全ROWアドレスを51.2ミリ秒の間に少なくとも1回は選択する必要がある。このときの平均リフレッシュ周期は何マイクロ秒か。

A 50

 

Q SoCを構成するための部分回路情報で,機能単位にまとめられるものをIPコアと呼ぶ。このIPコアの説明として,適切なものはどれか。

A IPコアを利用することによって,SoC全体を一から設計するよりも開発期間を短縮できる。

 

Q SRAM型のFPGAの特徴として,適切なものはどれか。

A 回路の書換えが高速に行え,書換え回数に制限がない。

 

Q 表のインターバルタイマを用いて約20ミリ秒ごとにタイマ割込みを発生させたいとき,16ビットタイマコンペアレジスタに設定する値は10進数で幾つか。ここで,システムクロックは32MHzとする。

項目 説明
タイマクロック システムクロックを32分周したもの
16ビットタイマカウンタ タイマクロックの立ち上がりに同期してインクリメントされる。16ビットタイマコンペアレジスタから初期化指示があると0で初期化される。
16ビットタイマコンペアレジスタ 設定された値と16ビットタイマカウンタの値が一致するとタイマ割込みを発生し,16ビットタイマカウンタに初期化指示を出す。

A 19,999

 

Q TTLレベルの2入力AND回路を3入力AND回路にするために入力部に回路を追加した。3入力AND回路として,適切なものはどれか。

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A ウ

 

Q NAND素子を用いた次の組合せ回路の出力Zを表す式はどれか。ここで,論理式中の“・”は論理積,“+”は論理和,“X”はXの否定を表す。

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A X+Y

 

Q 図に示すマトリクススイッチにおいて,キーセンスを行うときのポートの機能と動作の組合せとして,適切なものはどれか。

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  ポートA ポートB 出力ポートの動作
入力ポート 出力ポート 信号線を1本ずつLOWレベルにする。

 

Q 位置決めセンサに用いるインクリメンタルエンコーダの特徴はどれか。

A 回転方向を知るために出力信号が2相になっている。

 

Q プログラムと定数をROMから読みだすために,アドレスバスとチップセレクト信号(CS)を図のように接続した。アドレスバスはA0がLSBである。このROMにアクセスできるメモリアドレスの範囲はどれか。ここで,解答群の数値は16進数で表記してある。

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A 4000〜FFFF

 

Q マイコンの出力ポートに接続されたランプ回路を図に示す。ランプが点灯するのはどの場合か。

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  信号A 信号B
High High

 

Q 図に示すPLLがロック状態の場合,出力周波数foutを基準周波数frefで表したものはどれか。ここで,分周器の分周比はNとする。

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A Nfref

 

Q マイコンに内蔵されたD/Aコンバータの出力電圧Voutは,次の式で表される。
  Vout = (N/2n) × Vref
N,nの組合せとして,適切なものはどれか。ここで,Vrefは基準電圧とする。

  N n
入力値 分解能

 

Q 図の2相パルスを出力するインクリメンタル型ロータリエンコーダがある。1回転当たりの出力パルス数を90パルスとするとき,分解能は何度か。ここで,A相とB相は位相が90度ずれているものとする。

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A 1

 

Q 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。

A 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。

 

Q マイコンに供給するクロックとシリアル通信ポートに使用するクロックを共用するマイコンシステムがある。クロックを2n分の1に分周するだけで57.6kビット/秒の通信速度を得るためには,マイコンに供給するクロックを何MHzにするのが最も適切か。ここで,シリアル通信ポートのクロックの精度は5%以内に収まればよいものとする。

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A 60

 

Q エネルギーハーベスティング(環境発電)に用いられる熱電変換素子の説明として,適切なものはどれか。

A ゼーベック効果によって,温度差から電気エネルギーを発生する。

 

Q ブラシ付きDCモータの制御方式に関する記述のうち,適切なものはどれか。

A PWM制御は,スイッチングノイズを発生することがある。

 

Q FeRAMの説明として,適切なものはどれか。

A フラッシュメモリよりも書換え可能回数が多く,書換え速度も高速にできる。

 

Q PWM(パルス幅変調)で変調された信号をアナログ電圧として復調する回路はどれか。

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A ア

 

Q DCモータにおけるPWM制御方法はどれか。

A パルスのデューティ比によって,モータの回転数を制御する。

 

Q 図に示す反転増幅器の電圧ゲインはどれか。ここで,図の演算増幅器は理想的な演算増幅器とする。

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A −R2/R1

 

Q MPUがもつウェイト機能及びレディ機能の使い方として,適切なものはどれか。

A アクセス速度の遅いメモリにMPUを同期させる。

 

Q NFC(Near Field Communication)の説明として,適切なものはどれか。

A ピアツーピアで通信する機能を備えている。

 

Q TSV(Through-Silicon Via)を用いた半導体チップの3次元実装技術の説明として,適切なものはどれか。

A 積層した半導体チップ同士を貫通電極で接続する。

 

Q 論理回路の出力にハザードが発生する原因として,適切なものはどれか。

A 素子及び配線の遅延時間のばらつき

 

Q LEDの点灯回路の動作として,適切な組合せはどれか。

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  SW A側 SW B側かつ出力ポートHigh SW B側かつ出力ポートLow
消灯 点灯 消灯

 

Q PC又は組込み機器のクロックジェネレータにSSCG(Spread Spectrum Clock Generator)が用いられることがある。この効果として適切なものはどれか。

A クロックからの放射ノイズの影響を低減する。

 

Q スイッチのチャタリングを除去する方法のうち,スイッチの変化を最も遅延が少なく読み込めるのはどれか。

A RSフリップフロップでスイッチ信号を受ける。

 

Q マイコンを使用し,図に示す回路で8桁の7セグメントLEDを,ダイナミック駆動によって表示する場合,ポートの使い方として適切なものはどれか。ここで,各LEDはカソードコモンとする。

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  表示LED選択信号 LED表示パターン
データ出力ポート
  出力ポート 信号レベル
ポートB Low ポートA

 

Q LSIの省電力制御技術であるパワーゲーティングの説明として,適切なものはどれか。

A 動作する必要のない回路ブロックへの電源供給を遮断することによって,リーク電流を減らす。

 

Q 論理回路の入力A,Bに図の信号を与えたときのCの出力波形はどれか。

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A イ

 

Q A/D変換に関する記述のうち,適切なものはどれか。

A サンプリング周期が短いほど,高い周波数の信号まで変換できる。

 

Q 反転増幅器はどれか。

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A ア

 

Q 図は二重積分方式A/D変換器によるA/D変換の信号波形を示している。図の波形B(破線)と比べた波形A(実線)を示す状態として,適切な組合せはどれか。

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  A/D変換器への入力電圧 逆積分時間 ディジタル値出力
低い 短い 小さい

 

Q アドレスバスとデータバスを共用するMPUにEPROMを接続するため,図の回路構成にする。この場合,ラッチ制御信号として,適切なものはどれか。ここで,ラッチ回路は,ラッチ制御信号がHレベルなら入力を通過させ,Lレベルになるとそれを保持するものとする。

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A ア

 

Q 回路の端子Xに図に示す幅5ミリ秒のパルス信号を入力したとき端子Yに現れる信号波形として,適切なものはどれか。ここで,RC回路の時定数τを1ミリ秒,ゲート遅延はτに比べて十分に小さいものとする。

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A イ

 

Q インサーキットエミュレータの説明として,最も適切なものはどれか。

A MPUの代わりとしてボードに接続し,ソフトウェアやハードウェアのデバッグを行う。

 

Q ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)の特徴のうち,適切なものはどれか。

A 積和演算,浮動小数点演算などの機能を内蔵しているので,ディジタルフィルタを実現するのに適している。

 

Q センサが出力するアナログ電圧をマイコンに取り込むための構成として,適切なものはどれか。

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A ウ

 

Q WAITが入らないときには4クロックでメモリアクセスするMPUがある。メモリアクセスが最も速い組合せはどれか。

  クロック周波数 WAIT
16Mhz 3クロック

 

システム開発手法(問18〜22)

Q システム及びソフトウェア品質モデルの規格であるJIS X 25010:2013によれば,システム及び/又はソフトウェア製品の品質特性の定義のうち,“性能効率性”の定義はどれか。

A 明記された状態(条件)で使用する資源の量に関係する性能の度合い

 

Q 共通フレームによれば,システム要件の評価タスクにおいて見極めることはどれか。

A システム要件を満たすシステム方式設計が実現可能かどうか。

 

Q 共通フレームにおける,システム適格性確認テストで確認する内容を明確にするアクティビティはどれか。

A システム要件定義

 

    Q IoTに要素技術の一つであるSoCの開発に関する記述のうち,適切なものはどれか。

    A ワンチップで実現しているので,小型で低消費電力のシステムを開発することができる。

     

    Q 操作に不慣れな人も利用するシステムでは,間違ったデータが入力されることが想定される。誤入力が発生しても,プログラムやシステムを異常終了させずに,エラーメッセージを表示して次の操作を促すような設計を何というか。

    A フールプルーフ

     

    Q ハードウェアとソフトウェアとの協調設計(コデザイン)の説明として,適切なものはどれか。

    A ハードウェアとソフトウェアとの分担をシミュレーションで検証してから,ハードウェアとソフトウェアの切分けを行う。

     

    Q フェールセーフの考え方に基づいて設計したものはどれか。

    A 交通管制システムが故障したときには,信号機に赤色が点灯するようにする。

     

      Q 図は,階層化されたDFDにおける,あるレベルのDFDの一部である。プロセス1を子プロセスに分割して詳細化したDFDのうち,適切なものはどれか。ここで,プロセス1の子プロセスは,プロセス1-1,1-2及び1-3とする。

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      A イ

       

      Q 論理データモデル作成におけるトップダウンアプローチ,ボトムアップアプローチに関する記述のうち,適切なものはどれか。

      A トップダウンアプローチでもボトムアップアプローチでも,最終的な論理データモデルは正規化され,かつ,業務上の属性はすべて備えていなければならない。

       

      Q UML2.0で使用される表記法のうち,システムの動的な振舞いを記述するために有効なものの組はどれか。

      A シーケンス図,状態マシン図

       

      Q 次のE-R図の解釈として,適切なものはどれか。ここで,* * は多対多の関連を表し,自己参照は除くものとする。

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      A ある組織の親組織の数が,子組織の数より多い可能性がある。

       

        Q FPGAの設計フローとして,適切なものはどれか。

        A 機能の記述→論理合成→配置配線

         

        Q ヒューマンインタフェースをもつシステムにおいて,機能とヒューマンインタフェースの相互依存を弱めることによって,修正性や再利用性を向上させることを目的としたアーキテクチャパターンはどれか。

        A MVC

         

        Q デザインパターンの一つであるObserverパターンを利用して実現できることはどれか。

        A あるオブジェクトの状態が変化したときに,それに依存する全てのオブジェクトを自動的に通知する。

         

        Q 通信プロトコルの記述などに使用される表記法であり,事象の発生と,そのときの状態に応じたシステムの動作を記述するのに,最も適切なものはどれか。

        A 状態遷移図

         

        Q 並列に動作する事象間の同期を表現することが可能な,ソフトウェアの要求モデルはどれか。

        A ペトリネットモデル

         

        Q JIS X 0180では,組込みシステムのソフトウェアコード品質を信頼性,保守性,移植性及び効率性の四つの品質特性に分類して作法を定めている。作法に基づいて作成した組込みシステム開発プロジェクトのコーディング規約のうち,信頼性を意識したものとして適切なものはどれか。ここで,信頼性とは“ソフトウェアとしての誤った動作をしない,誤動作をしてもソフトウェア全体及びシステム全体の機能動作に影響を及ぼさない,誤動作が発生しても正常動作に速やかに復帰できる性質”を指す。

        A ハードウェアレジスタから読み出した値を除数として除算を行う前に,値が0でないことを必ず確認すること

         

        Q (私の父:公務員)が“私の父は公務員である”というインスタンスとクラスの関係を表すとき,同じ関係となるものはどれか。

        A (日本:国)

         

        Q リアルタイム構造化分析技法に関する記述として,適切なものはどれか。

        A 変換図を用いて制御とタイミングを表現する。

         

        Q モジュールの独立性を高めるには,モジュールの結合度を弱くする必要がある。モジュール間の情報の受渡し方法のうち,モジュール結合度が最も弱いものはどれか。

        A 入出力に必要なデータ項目だけをモジュール間の引数として渡す。

         

        Q 図は,デマルコが提唱している構造化技法を基本としたシステム開発プロジェクトのライフサイクルを表現したものである。図中のaに入れる適切なフェーズはどれか。

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        A 構造化設計

         

        Q 事象駆動(イベントドリブン)プログラムの開発に際して行う事象応答分析の説明として,適切なものはどれか。

        A 発生した事象に対して,システムが応答する一連の動作を分析する。

         

        Q C言語で作成されたプログラム全体で使用するスタックフレームのサイズが,確保したサイズ内に収まっていることを検証したい。各関数が使用するスタックフレームのサイズ情報に加え,必要となる情報はどれか。

        A 各関数の呼出し関係(呼出しツリー)

         

        Q サブルーチンへの引数の受渡し方のうち,引数として渡した変数の値を,サブルーチンの実行後に変更されないことが保証されているものはどれか。

        A 値呼出し

         

        Q MISRA-Cの説明として,適切なものはどれか。

        A 車載システムの品質向上を目的に制定された,C言語実装法のガイドライン

         

        Q ホワイトボックステストのテストケースを設計する際に使用するものはどれか。

        A 条件網羅

         

        Q 学生レコードを処理するプログラムをテストするために,実験計画法を用いてテストケースを決定する。学生レコード中のデータ項目(学生番号,科目コード,得点)はそれぞれ二つの状態をとる。テスト対象のデータ項目から任意に二つのデータ項目を選んだとき,二つのデータ項目がとる状態の全ての組合せが必ず同一回数ずつ出現するように基準を設けた場合に,次の8件のテストケースの候補から,最少で幾つを採択すればよいか。

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        A 4

         

        Q ソフトウェア開発・保守において,リポジトリを構築する理由として,最も適切なものはどれか。

        A 各工程での成果物を一元管理することによって,開発作業・保守作業の効率が良くなり,用語の統一もできる。

         

        Q 自動車分野の機能安全規格ISO 26262においてテスト指標として用いられるC1カバレージの説明として,適切なものはどれか。

        A プログラムの分岐網羅

         

        Q データが昇順に並ぶようにリストへデータを挿入するサブルーチンを作成した。このサブルーチンのテストに用いるデータの組合せのうち,網羅性の観点から適切なものはどれか。ここで,データは左側から順にサブルーチンへ入力する。

        A 3,1,4,2

         

        Q エラー埋込み法では,検出したエラー数を測定することによって,その時点での埋込みエラー数を除いた潜在エラー数Tを測定することができる。Tを求める次の計算式の変数A,B,Cに対する項目の適切な組合せはどれか。

          総エラー数 = A × B / C
        T = 総エラー数 − A − (B − C)

          A B C
        埋込みエラー数 検出した総エラー数 検出した埋込みエラー数

         

        Q プログラムの誤りの一つに,繰返し処理の終了条件としてA≧aとすべきところをA>aとコーディングすることがある。このような誤りを見つけ出すために有効なテストケース設計技法はどれか。ここでAは変数,aは定数とする。

        A 限界値分析

         

        Q プリエンプティブな優先度ベーススケジューリングで動作する三つの周期タスクA,B,Cがある。タスクCが実行可能になってから完了するまでの時間は最大何ミリ秒か。

          周期
        (ミリ秒)
        最大実行時間
        (ミリ秒)
        優先度
        タスクA 400 50
        タスクB 650 200
        タスクC 700 300

        A 600

         

        Q 実験計画法を利用したテストデータ作成方法として,適切なものはどれか。

        A 効率よくテストするために,直交表を用いてテストデータを作成する。

         

        Q 組込みソフトウェア開発を行うために,ターゲットシステム上で未完成の周辺ハードウェアが正しく動作しているようにエミュレーションするデバイスドライバを開発した。このデバイスドライバのソフトウェアテストにおける役割はどれか。

        A スタブ

         

        Q ソフトウェアのテスト手法のうち,ファジングはどれか。

        A テスト対象に問題を引き起こす可能性があるデータを大量に送り込み,その応答や挙動を監視することによって脆弱性を検出する。

         

        Q 問題を引き起こしそうなデータを大量に入力して,そのときの応答や挙動を監視することによって,ソフトウェアの脆弱性を検出するテスト手法はどれか。

        A ファジング

         

        Q 図のような階層構造で設計及び実装した組込みシステムがある。このシステムの開発プロジェクトにおいて,ハードウェア及びデバイスドライバ層の単体テスト工程が遅延し,アプリケーション層とミドルウェア層の単体テストが先に終了した。このとき,ソフトウェア結合のテスト方法として適切なものはどれか。

        アプリケーション層
        ミドルウェア層
        デバイスドライバ層
        ハードウェア層

        A トップダウンテスト

         

        Q ソフトウェアライフサイクルプロセスにおいて,ソフトウェア支援プロセスの一つであるソフトウェア検証プロセスの目的はどれか。

        A プロセス又はプロジェクトのそれぞれのソフトウェア作業成果物及び/又はソフトウェアサービスが指定の要求事項を適切に反映していることを確認すること

         

        Q 共通フレーム2007における妥当性確認プロセスの活動はどれか。

        A 代表利用者がソフトウェア製品を使用し,意図した業務が達成できることを確認する。

         

        Q ハードウェアの保守点検及び修理作業を実施するときに,運用管理者が実施すべき,事前又は事後の確認に関する説明のうち,適切なものはどれか。

        A 臨時保守の場合,事前に保守作業者が障害の発生状況を確認したことを確認し,事後に障害原因や作業実施結果を確認する。

         

        午後Ⅰ

         3問中2問を選択します。最近の出題テーマは次のようになっています。

        テーマ
        令和2年度
        秋期
        問1 日本円紙幣整理機
        問2 所有者を追尾するスーツケース
        問3 アミューズメント施設で利用する,IoTを利用した遊具のシステム
        平成31年度
        春期
        問1 気象観測・予測システム
        問2 高齢者を見守るためのロボット
        問3 バッティングを評価するシステム
        平成30年度
        春期
        問1 静止画及び動画を撮影する,自撮り用の自律式小型マルチコプタ
        問2 道路などの冠水を防ぐシステム
        問3 無人自動運転トラックを含むトラック隊列走行システム
        平成29年度
        春期
        問1 観光案内用ロボット
        問2 カメラ付き防犯灯
        問3 病院内資料配送システム

         

        午後Ⅱ

         2問中1問を選択します。最近の出題テーマは次のようになっています。

        テーマ
        令和2年度
        秋期
        問1 IoTを利用したスマートホーム
        問2 スマートバスシステム
        平成31年度
        春期
        問1 無線式列車制御システム
        問2 土砂災害予知システム
        平成30年度
        春期
        問1 缶飲料を製造するスマート工場
        問2 卸売市場の自動競りシステム
        平成29年度
        春期
        問1 スマートグリッド
        問2 複数の駐輪場を管理するシステム

        大手資格スクール解答速報

        なし(応用情報技術者試験のみ)
        午後試験:10/15(金)16:30 公開予定
        f:id:trhnmr:20210925111716j:plain 午後試験:10月下旬 公開予定

         

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