令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問4
テクノロジ／コンピュータ構成要素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（ビット 7～0，MSB→LSB の順）のリセット時の値：0，0，0，0，0，0，0，0（0：入力，1：出力） データレジスタ（ビット 7～0，MSB→LSB の順）のリセット時の値：不定，不定，不定，不定，不定，不定，不定，不定（0：点灯，1：消灯） （注：本サイトでは原問題の表を文字表記に変換しています）
出典：令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問4
- アデータレジスタに 00 を書き込んでから，方向レジスタに FF を書き込む。
- イデータレジスタに FF を書き込んでから，方向レジスタに FF を書き込む。
- ウ方向レジスタに FF を書き込んでから，データレジスタに 00 を書き込む。
- エ方向レジスタに FF を書き込んでから，データレジスタに FF を書き込む。
正解：イ
解説
データレジスタは 0 で点灯，1 で消灯，方向レジスタは 1 で出力を意味します。リセット直後はデータレジスタの値が不定であるため，先に方向レジスタに FF（全ビット出力）を書き込んでしまうと，不定な値のままポートが出力状態になり，不定な内容によって LED が意図せず点灯するおそれがあります。そこで，まずデータレジスタに FF（全ビット消灯を指示する値）を書き込んで出力データを確定させ，その後で方向レジスタに FF を書き込んで出力状態に切り替えれば，出力が有効になった瞬間から常に「消灯」を指示する値が出力されるため，LED の不要な点灯を防げます。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。データレジスタに 00 を書き込むと，全ビットが「点灯（0）」を指示する値になるため，方向レジスタを出力に切り替えた瞬間に LED が点灯してしまい，不要な点灯を防げません。
- イ正しい。データレジスタに FF（全ビット消灯）を書き込んで安全な出力値を確定させてから，方向レジスタに FF を書き込んで出力状態に切り替えることで，LED の不要な点灯を避けられます。
- ウ誤り。方向レジスタを先に FF にすると，その時点でデータレジスタはまだ不定な値のままポートに出力されてしまうため，一瞬でも LED が意図せず点灯するおそれがあります。
- エ誤り。方向レジスタを先に FF にした時点でデータレジスタは不定な値のまま出力されるため，後からデータレジスタに FF を書き込んでも，その間の不要な点灯を防ぐことはできません。