タイミングチャートとは？

タイミングチャートの意味

横軸に時間を取り、複数の信号やタスクの状態変化を上下に並べて示す図。信号の前後関係、必要な待ち時間、重なってはいけない期間を一目で表せるため、ハードとソフトの取り合いを決める場面で必ず問われる。

タイミングチャートの具体例

I2Cの通信ではクロックとデータの線を2段に描き、開始条件と停止条件の位置、データを変化させてよい区間を示す。タスクの解析では、割込み発生から起床、実行、完了までを帯で描き、最悪応答時間がどこで決まるかを確認する。

タイミングチャートは試験でどう引っ掛けられる？

図に描いた時間が理想値で、実機では割込み禁止区間やバス調停による遅れが乗る点を見落としやすい。信号の順序だけでなく、規格が定めるセットアップ時間などの数値を満たしているかまで確認する必要がある。

タイミングチャートと関連する用語

• セットアップ時間・ホールド時間
• 割込みレイテンシ
• ロジックアナライザ

タイミングチャートが出た過去問

• 図の回路のA及びBに信号を入力したときに，Yに出力される信号のタイミングチャートとして，適切なものはどれか。

  正解：Aは0から始まり途中1回だけ1になった後0に戻り，再度後半で1になる波形。Bは0から始まり，Aより遅れて1になる部分が2回ある波形。Yは0から始まり，A・Bの反転タイミングに合わせて0と1を切り替える波形。

  要点：NANDでNOTを作る回路。全体としてYはNORになる

  両入力に同じ信号を与えたNANDは否定として働くので、この回路はAの否定とBの否定をNANDに入力し、その出力をさらに否定している。NAND(¬A,¬B)は論理和A＋Bと等しく、それを否定するのでYは否定論理和（NOR）になる。したがってYはAもBもともに0の期間だけ1になる波形が正しい。

  出典：令和8年度 （公開問題） 基本情報技術者試験 kamokuA 問6（IPA）