本記事の内容
本記事は、基本情報技術者試験におけるメモリについて、情報及びコンピュータの素人目線から説明する記事です。
以下の基礎理論については、下記URLから御覧ください！
- データの単位、基数変換、負の2進数、2進数の四則演算
- 集合、論理演算、論理回路、オートマトン
- データ構造、アルゴリズム、プログラミング
本記事の位置付け
本記事では、コンピュータを構成する「ハードウェア」について述べます。
具体的なハードウェアとしては、CPU、メモリ、キーボード、ディスプレイなどがあります。
キーワード
- 入出力デバイス：入出力デバイスの種類と特徴、入出力インターフェースなど
入出力インターフェース
入出力インターフェースとは
入出力インターフェース
入出力インターフェースとは、あるききと別の機器をつなぐ際に用いるケーブルの接続口の形状や、データをやり取りする方式を指す。例えば、PC本体とマウスをつなぐケーブルの種類(USB-2.0とか)やら、PCとディスプレイをつなぐケーブルの種類(HDMIとか)です。
入出力インターフェースの分類
入出力インターフェースは、有線または無線のいずれかに分類されます。
基本情報技術者試験で出題される主たる入出力インターフェースは次です。
シリアルインターフェースとパラレルインターフェース
有線のインターフェースは
- シリアルインターフェース
1本の信号線で1ビットずつ順次やり取りする規格 - パラレルインターフェース
複数の信号線で複数のビットを並列(パラレル)にやり取りする規格
の2種類の伝送方法で分類できます。
上の図を見れば、パラレルインターフェースでは同時に複数のデータを送信できることから、パラレルインターフェースのほうが伝送速度が速いように感じるかもしれません。
しかし、実際は「パラレルインターフェースではデータの同期を取るのが難しい」ため、現在ではシリアルインターフェースのほうが高速であり、主流です。
USB
USB(Universal Serial Bus)は、皆さんご存知でしょう。
現在最も普及している入出力インターフェースです。
名前に「Serial」と入っている通り、実はシリアルインターフェースであることがわかります。
ちなみに、「USB」聞くとUSBメモリやらUSBケーブルなどがまず思い浮かぶと思いますが、USBは機器の種類だったり記憶方式ではなく、入出力インターフェースの規格の1つです。
非常に優れた規格であるため、他の規格が廃れつつあります。
基本情報技術者試験では、他の入出力インターフェースの出題が減り、USB関連の出題が増える傾向にある。
USBの発展
USBは転送速度等を向上させるために、時代とともに発展してきました。
以下はUSBの主流規格です。
| 規格名 | 最大転送速度 | 転送モードの名称 |
| USB1.0 | 12Mbps | フルスピード |
| USB2.0 | 480Mbps | ハイスピード |
| USB3.0 | 5Gbps | スーパースピード |
USB2.0から3.0にかけて、最大転送速度が10倍にもなっていることがわかります。
コネクタの形状
USBコネクタの形状は皆さんも御存知でしょう。
コネクタの形状は同じ規格内出会ったとしても複数種類あります。
すべての形状を覚える必要はありません(というよりもう知ってる)。
Type-Cの形状だけ覚えてればOKです(多分もう知ってる)。
周辺機器との接続
ここでは「PCと周辺機器を接続する方法」を述べます。
基本情報技術者試験では、「デイジーチェーン接続」が頻出
スター接続
スター接続
スター接続とは、PCのコネクタに複数の周辺機器を接続する方法である。また、機器同士をつなぐ箇所をコネクタという。
ツリー接続
ツリー接続
ツリー接続とは、ハブを使って周辺機器を枝分かれさせて接続する方法である。ここで、ハブとは複数のケーブルを接続して相互に通信できるようにする集線装置である。例えば、HDMI端子とUSB Type-AをType-Cに変換する変換器がありますが、それがハブです。
そのハブを使って接続する方法がツリー構造です。
デイジーチェーン接続
デイジーチェーン接続
デイジーチェーンせつぞくとは、周辺機器を数珠つなぎに接続する方法である。例えば、インターネット接続の状況を考えてみます。
モデムからルータ、ルータからPCと正に数珠つなぎに接続していますよね。
この方法がデイジーチェーン接続です。
デイジーチェーン接続の利点は、ハブが不要で配線がスッキリすることです。
一方欠点は、1本のケーブルをすべての周辺機器が共有するので、周辺機器が多くなり、伝送速度が落ちることです。
デバイスドライバ
これはソフトウェアの話になってしまいますが、デバイスドライバとは、PCに接続された周辺機器を制御するソフトウェアです。
デバイスドライバは通常周辺機器をPCに接続したときに自動的にインストールされます。
デバイスドライバのインストールが完了するれば、PCから周辺機器を操作できるようになります。
結
今回は、基本情報技術者試験におけるCについて、情報及びコンピュータの素人目線から説明しました。
入出力インターフェースには優先と無線の大きく2つに分かれ、端子にはUSBやらHDMIやらと聞きなじみがある種類があります。
特になじみのあるUSBには1.0から3.0までの規格があり、2.0から3.0になったときに最大転送速度が約10倍になっています。
ご存じだと思いますが、最近出てきた規格としてUSB Type-Cがあります。
これは押さえておいてほしいところです。
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