平成24年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問15
テクノロジ/ハードウェア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。
出典:平成24年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問15
- アCR積分回路でスイッチ信号を受け,シュミットトリガ回路で整形する。
- イRSフリップフロップでスイッチ信号を受ける。
- ウスイッチが接続された入力ポートの値を2回読み込んで判定する。
- エディジタルフィルタで振動成分だけを除去する。
正解:イ
解説
スイッチのチャタリングとは,スイッチの接点が入り切りする瞬間に接点が微小にバウンドし,短時間に信号がオン・オフを繰り返してしまう現象です。RSフリップフロップを用いる方法は,2接点(メーク接点・ブレーク接点)をもつスイッチの機械的な切替えの最初の1回のエッジでフリップフロップの状態を確定させることができ,CR積分回路による波形整形や,複数回の読み込みによる確認,デジタルフィルタによる振動成分の除去などに比べて,遅延時間をほとんど発生させずにスイッチの変化を読み込める方式です。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。CR積分回路は,コンデンサの充放電に時間が掛かるため,スイッチの変化からシュミットトリガの出力が確定するまでに,回路定数に応じた遅延が生じます。
- イ正しい。RSフリップフロップは,スイッチの最初の接点の切替わりで直ちに出力状態が確定するため,他の方式に比べて遅延がほとんどなくスイッチの変化を読み込めます。
- ウ誤り。入力ポートの値を2回読み込んで判定する方法は,2回目の読込みまでの時間(サンプリング間隔)だけ判定が遅延します。
- エ誤り。ディジタルフィルタで振動成分を除去する方法は,一定時間分のサンプルを基に判定するため,フィルタの時定数に応じた遅延が生じます。