位相同期回路

問題

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。

  • 1/24
  • 1/26
  • 1/28
  • 1/210

答え

1/210

解説

単語は聞きなれないものが多くて難しく感じますが、問題を眺めれば答えは導ける問題です。

図を見ると、発信機→PLL1→PLL2→CPUで 15MHz が 240MHz になっているので、n逓倍は単にn倍しているだけというのが分かります。

よって、PLL1では、 15MHz × 8 で、120 MHz です。

120 MHz を 115kHz±5% にするために、1/210 = 1/1024 が答えになります。

位相同期回路

位相同期回路(いそうどうきかいろ)、PLL: phase locked loop)とは、入力される周期的な信号を元にフィードバック制御を加えて、別の発振器から位相が同期した信号を出力する電子回路である。

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

PLL(phase locked loop)は、日本語にすると位相同期回路です。

位相

位相とは、例えば、正弦波を以下のように考えた時、\( wt+ a \)に該当する部分で、周期的な運動をするものが一周期の内のどのタイミングにいるかを示すものです。

$$ y(t) = A \sin(wt+ a) $$

位相同期回路とは、この位相を同期する回路というわけで、つまり、入力から、位相の同期した別の波形を出力する回路です。

逓倍

逓倍とは聞きなれない言葉ですが、 単純に、入力された周波数を整数倍に変換して出力することです。

https://www.weblio.jp/content/%E9%80%93%E5%80%8D

分周器

周波数を1/nにする変換するものです。

シリアル通信

シリアル通信(シリアルつうしん、: Serial communication)は、電気通信において伝送路上を一度に1ビットずつ、逐次的にデータを送ることをいう。

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』