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【ITパスポート&基本情報技術者試験】RAMとROMの違いを分かりやすく解説!応用技術者試験に出るフリップフロップ回路も解説!

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応用技術者試験に合格するのを目標にITパスポートから基本情報技術者試験と段階を踏んで学習しています。

(ただのアウトプット記事となりますので悪しからず。)

覚えられない系の記事は過去にも書いたのですが

実際にアウトプットをして書いてみると多少時間(2〜3時間)はかかりますが整理できるのでオススメです。

www.daragoblog.com

 

 

RAMとROM

RAM(Random Access Memory)

自由に読み書きできるメモリのことです。揮発性→電源を切ると消える

  • DRAM→メインメモリで使われる
  • SRAMキャッシュメモリで使われる

 

使用する回路

リフレッシュ

速度

集積度

価格

DRAM

コンデンサ

遅い

高い

安価

SRAM

フリップフロップ回路

不要

速い

低い

高価

DRAMの方がコンデンサ回路です。コンデンサに電荷をためますが、自然放電していくのでリフレッシュが必要です。



フリップフロップ回路の構造は応用技術者試験では出題されますが、ITパスポートや基本情報技術者試験しか受けないという方は必要ないと思うのでスルーしてください。

SRAMの方で出てくるフリップフロップ回路は、ビット情報を保持する回路です。

フリップフロップ回路は、デジタル回路の基本的な回路要素の一つで、データの格納や記憶を行うことができます。主に2つの安定状態(0と1)をもち、入力された信号に応じて1つの安定状態からもう一方の安定状態へと切り替えることができます。 フリップフロップ回路には、SRフリップフロップ(Set-Reset)やJKフリップフロップ(Jack-Knife)など、いくつかの種類がありますが、ここでは最も基本的なDフリップフロップ(Data)について解説します。

「Dフリップフロップ回路は、1つのデータ入力端子(D)と1つの出力端子(Q)を持ち、クロック信号(CLK)を入力として受け取ります。Dフリップフロップ回路は、クロック信号が立ち上がり(ポジティブエッジ)、つまり1から0に変化したタイミングで、D入力に入力されたデータをQ出力に反映します。

具体的には、クロックが立ち上がったタイミングで、D入力に入力されたデータがQ出力にコピーされ、それが次のクロックの立ち上がりまで維持されます。クロックが再度立ち上がると、D入力に入力された最新のデータがQ出力に反映されます。」

このように、Dフリップフロップは入力されたデータを次のクロックまで記憶することができます

出題例としては、

二つの安定状態をもつ順序回路はどれか。

  1. NANDゲート
  2. 加算器
  3. コンデンサ
  4. フリップフロップ

 

(FE試験 平成26年)

 

答えは4のフリップフロップです。0と1のふたつの安定状態を記憶できます。

ついでにメモリのバスが一定周期でクロック周波数にシンクロ(同期)することで、DRAMより高速で処理できるSDRAM(Synchronous DRAM)というものもあります。

ROM(Read Only Memory)

ROM「読み出しのみ」と名前がついているのに、読み書きできる〇〇ROMってのがあるからややこしいんですよね。

ちなみに不揮発性なので電源を切ってもデータは消えません。

  • マスクROM(ROMといったら基本的にはこのマスクROMのこと。これをちゃんと覚える!家電などの出荷後にプログラムの不正な書き換えを防げます
  • PROMProgrammable ROM)プログラム可能なROMです。

さらにPROMは種類があります

  • EPROM(Erasable PROM)消せるPROMです。 メモリ部品を再利用できる
  • EEPROM(Electrically EPROM)電気的に消せるPROM
  • フラッシュメモリ(EEPROMの一種。ブロック単位でデータを書き換えられる)

ちなみにEPROMは紫外線でデータを消去します。

いろんな種類がありますが色のついた文字を意識して順番に覚えていけば、割と楽に覚えられると思います。

オススメの参考書

ITパスポート試験

 

 

基本情報技術者試験