コンピューター構成要素(入出力装置・バス・その他)の過去問・解説【基本情報技術者試験】

情報処理技術者試験 過去問(コンピューター構成要素-入力装置,出力装置,バスとインタフェース)のブログのアイキャッチ画像 コンピューター構成要素
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 このページでは,基本情報技術者試験を中心に,コンピューター構成要素(入出力装置・バス・その他)分野の過去問題・サンプル問題・公開問題を掲載しています。タッチパネルなどの入力装置,有機ELディスプレイ・プラズマディスプレイ・3Dプリンタ・解像度といった出力装置,USB・Bluetooth・アドレスバス・デイジーチェーンなどの入出力インタフェースについて,試験で頻出のポイントを確認できます。解けなかった問題は,各問題下の【参考】リンクから対応する解説ページを読み,理解した上でもう一度解いてみてください。

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平成25年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問12

平成23年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問13

 静電容量方式タッチパネルの説明として,適切なものはどれか。

ア タッチすることによって赤外線ビームが遮られて起こる赤外線反射の変化を捉えて位置を検出する。

イ タッチパネルの表面に電界が形成され,タッチした部分の表面電荷の変化を捉えて位置を検出する。

ウ 抵抗膜に電圧を加え,タッチした部分の抵抗値の変化を捉えて位置を検出する。

エ マトリックス状に電極スイッチが並んでおり,タッチによって導通した電極で位置を検出する。

【解答】

【解説】

■ 静電容量方式

指先でタッチした部分の表面電荷の変化を捉えて位置を検出する方式である。多点検出が可能で,スマートフォンやタブレットの入力デバイスに採用されている。

平成22年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問13

 自発光型で,発光ダイオードの一種に分類される表示装置はどれか。

ア CRTディスプレイイ 液晶ディスプレイ
ウ プラズマディスプレイエ 有機ELディスプレイ

【解答】

【解説】

■ 有機ELディスプレイ

EL(Electro-Luminescence;エレクトロルミネッセンス)とは,ある種の有機物質に電圧をかけたときに,有機物質そのものが光る現象のことをいう。「Electro」は「電気の」,「Luminescence」は,「発光」という意味である。この現象を利用した有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)と呼ばれるデバイスを有機ELという。

平成24年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問14

平成21年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問14

 プラズマディスプレイの説明として,適切なものはどれか。

ア ガス放電によって発生する光を利用して,映像を表示する。

イ 自身では発光しないので,バックライトを使って映像を表示する。

ウ 電極の間に挟んだ有機化合物に電圧をかけると発光することを利用して,映像を表示する。

エ 電子銃から発射した電子ビームを管面の蛍光体に当てて発光させ,文字や映像を表示する。

【解答】

【解説】

■ プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)

2枚のガラス板の間に封入された高圧の希ガスに高い電圧をかけてプラズマガス放電を起こし,塗布されている蛍光体を発光させ表示する画面表示装置である。

イ 液晶ディスプレイ

ウ 有機ELディスプレイ

エ CRTディスプレイ

平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問12

 3Dプリンタの機能の説明として,適切なものはどれか。

ア 高温の印字ヘッドのピンを感熱紙に押し付けることによって印刷を行う。

イ コンピュータグラフィックスを建物,家具など凹凸のある立体物に投影する。

ウ 熱溶解積層方式などによって,立体物を造形する。

エ 立体物の形状を感知して,3Dデータとして出力する。

【解答】

【解説】

ア 感熱式プリンタ

イ プロジェクションマッピング

エ 3Dスキャナ

【参考】

平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問11

平成24年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問12

 96dpiのディスプレイに12ポイントの文字をビットマップで表示したい。正方フォントの縦は何ドットになるか。ここで,1ポイントは1/72インチとする。

ア 8イ 9ウ 12エ 16

【解答】

【解説】

12ポイントは,

12 × 1/72 =1/6インチ

なので,

96dpi × 1/6 = 16ドット

となる。

平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11

 1Mバイトのメモリを図のようにMPUに接続するとき,最低限必要なアドレスバスの信号線の本数nはどれか。ここで,メモリにはバイト単位でアクセスするものとし,1Mバイトは1,024kバイト,1kバイトは1,024バイトとする。

「平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11」の問題_画像
ア 18イ 19ウ 20エ 21

【解答】

【解説】

1Mバイトのメモリの場合,

1Mバイト = 1,024バイト × 1,024バイト = 210 × 210 = 220(種類)

のアドレスを管理しなければならないので,信号線は,

20本

必要である。

令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問14

 次に示す接続のうち,デイジーチェーンと呼ばれる接続方法はどれか。

ア PCと計測機器とをRS-232Cで接続し,PCとプリンタとをUSBを用いて接続する。

イ Thunderbolt接続ポートが2口ある4Kディスプレイ2台を,PCのThunderbolt接続ポートから1台目のディスプレイにケーブルで接続し,さらに,1台目のディスプレイと2台目のディスプレイとの間をケーブルで接続する。

ウ キーボード,マウス及びプリンタをUSBハブにつなぎ,USBハブとPCとを接続する。

エ 数台のネットワークカメラ及びPCをネットワークハブに接続する。

【解答】

【解説】

■ デイジーチェーン接続

PCと複数の周辺機器を数珠つなぎにする接続法。

「令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問14」の解答_画像

平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問13

 デイジーチェーン接続はどれか。

ア IEEE 1394接続コネクタが2口ある工業用カメラを数珠つなぎにし,一端をPCに接続する。

イ PCと計測機器とをRS-232Cで接続し,PCとプリンタとをUSBを用いて接続する。

ウ USBハブにキーボード,マウス,プリンタをつなぎ,USBハブとPCとを接続する。

エ 数台のネットワークカメラ及びPCをネットワークハブに接続する。

【解答】

【解説】

■ デイジーチェーン接続

PCと複数の周辺機器を数珠つなぎにする接続法。

「令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問14」の解答_画像

平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11

 USBの説明はどれか。

ア PCに内蔵されるCD-ROM装置,DVD装置などを接続するためのパラレルインタフェースである。

イ 磁気ディスク,プリンタなどをデイジーチェーンで接続するパラレルインタフェースである。

ウ ハブを介してツリー状に機器を接続できるシリアルインタフェースである。

エ プリンタなどに赤外線を使ってデータを転送するシリアルインタフェースである。

【解答】

【解説】

■ USB(Universal Serial Bus)

コンピューターにキーボードやマウス,プリンター,各種ドライブなどを接続するためのシリアルインタフェース規格で,現在,広く普及している。ホットプラグに対応しており,USBハブを使用することで,1台のコンピューターに最大で127台の周辺装置を接続することができる。また,プラグアンドプレイにも対応している。

USBの画像
「平成30年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問12」の解答_画像

■ ホットプラグ

コンピューターの電源が入っている状態で,周辺装置を接続して利用できるしくみ。

■ プラグアンドプレイ

コンピューターに周辺装置や拡張カードなどを接続した際に,デバイスドライバのインストールを自動的に行うしくみ。

※ デバイスドライバ(ドライバ)とは,コンピューターに接続した機器を動かすためのソフトウェアのことをいう

ア パラレルATA

イ SCSI

エ IrDA

平成30年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問12

平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問10

 USB 3.0の説明として,適切なものはどれか。

ア 1クロックで2ビットの情報を伝送する4対の信号線を使用し,最大1Gビット/秒のスループットをもつインタフェースである。

イ PCと周辺機器とを接続するATA仕様をシリアル化したものである。

ウ 音声,映像などに適したアイソクロナス転送を採用しており,ブロードキャスト転送モードをもつシリアルインタフェースである。

エ スーパースピードと呼ばれる5Gビット/秒のデータ転送モードをもつシリアルインタフェースである。

【解答】

【解説】

■ USB(Universal Serial Bus)

コンピューターにキーボードやマウス,プリンター,各種ドライブなどを接続するためのシリアルインタフェース規格で,現在,広く普及している。ホットプラグに対応しており,USBハブを使用することで,1台のコンピューターに最大で127台の周辺装置を接続することができる。また,プラグアンドプレイにも対応している。

USBの画像
「平成30年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問12」の解答_画像

■ ホットプラグ

コンピューターの電源が入っている状態で,周辺装置を接続して利用できるしくみ。

■ プラグアンドプレイ

コンピューターに周辺装置や拡張カードなどを接続した際に,デバイスドライバのインストールを自動的に行うしくみ。

※ デバイスドライバ(ドライバ)とは,コンピューターに接続した機器を動かすためのソフトウェアのことをいう

■ USBの規格

USB1.1フルスピード12Mビット/秒
USB2.0ハイスピード480Mビット/秒
USB3.0スーパースピード5Gビット/秒
USB3.1スーパースピードプラス10Gビット/秒

平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11

 USB Type-Cのプラグ側コネクタの断面図はどれか。ここで,図の縮尺は同一ではない。

ア 「平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11」の問題_画像_01イ 「平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11」の問題_画像_02
ウ 「平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11」の問題_画像_03エ 「平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問11」の問題_画像_04

【解答】

【解説】

■ USBのコネクタの形状

Type-AUSB2.0パソコンや充電器など,電力を供給する側に接続するコネクタ
色は黒,または,白が多い
USB3.0
USB3.1
パソコンや充電器など,電力を供給する側に接続するコネクタ
色は水色が多い
※ USB2.0 Type-Aと互換性あり
Type-BUSB2.0周辺装置側のコネクタ
スキャナーやプリンター,外付けHDDなどを接続する
USB3.0
USB3.1
周辺装置側のコネクタ
USB2.0 Type-Bの端子の上部に追加の端子が配置されている
外付けHDDなど,速度重視の装置を接続することが多い
※ USB2.0 Type-Bとは互換性がない
Type-CUSB3.0
USB3.1
パソコン側でも,周辺装置側でも接続可能なコネクタ
上下は関係なく接続できる
スマートフォンやタブレット,ノートパソコンなどの接続や充電(7.5W)に使用される
オルタネートモード(Alternate Mode)対応の場合は,映像信号などUSB規格以外の信号を送信できる
PD(USB Power Delivery)対応の場合は,最大で100Wの給電が可能となるので,ノートパソコンの充電もできる
※ 最近は,このType-Cに統一する方向に進んでいる
Mini AUSB2.0ほとんど見かけることがない
Mini BUSB2.0周辺装置側のコネクタ
ディジタルカメラやゲーム機などを接続する
Micro AUSB2.0ほとんど見かけることはない
USB3.0
USB3.1
ほとんど見かけることはない
Micro BUSB2.0周辺装置側のコネクタ
スマートフォンやタブレットを接続する
USB3.0
USB3.1
ほとんど見かけることはない

ア Type-A

ウ Mini B

エ Micro B

平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問13

 Bluetoothの説明として,適切なものはどれか。

ア 1台のホストは最大127台のデバイスに接続することができる。

イ 規格では,1,000m以上離れた場所でも通信可能であると定められている。

ウ 通信方向に指向性があるので,接続対象の機器同士を向かい合わせて通信を行う。

エ 免許不要の2.4GHz帯の電波を利用して通信する。

【解答】

【解説】

■ Bluetooth

電波を利用した無線方式の入出力インタフェースである。通信範囲は2m~10mくらいである。IrDAよりも通信範囲が広く,高速である。ワイヤレスのマウスやキーボード,ゲーム機のコントローラ,ヘッドホンなど,携帯情報機器やオーディオ機器などで利用されている。

まとめ

 今回は,基本情報技術者試験の過去問題・サンプル問題・公開問題のうち,コンピューター構成要素(入出力装置・バス・その他)分野に関するものを集め,シンプルにまとめてみました。みなさんは,どのくらい解けましたか?はじめは難しく感じるかもしれませんが,繰り返し問題を解くことで,少しずつ理解できるようになると思います。8割以上(できれば9割以上)解けるようになることを目標に,ぜひ取り組んでみてください。また,一度解けるようになっても,時間が経つと忘れてしまうことがあります。1週間後や1か月後など,期間をあけてもう一度解き直すことで,理解の定着につながると思います。