カウンタとシフトレジスタとは？かうんたとしふとれじすた
カウンタはクロックのたびに状態が規則的に進む順序回路で、全段を同一クロックで動かす同期式と、前段の出力を次段のクロックにする非同期式がある。シフトレジスタは保持値を1ビットずつ隣へずらす回路で、伝送路を流れる直列ビット列と装置内部の並列データを相互に変換する部分そのものである。
最終更新：2026-10-06
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装置の内部はバイト単位の並列処理で動くのに、ケーブルや光ファイバの上を流れるのは1本の直列ビット列である。この境目に並直列変換が必ず要る。さらにフレームチェックシーケンスのCRC、スクランブラ、疑似乱数の生成はいずれもシフトレジスタに帰還を付けた形で実現されており、物理層で起きていることを論理回路の言葉で説明できる。
具体例
1000BASE-Tや10GBASE-Rの物理層では、SerDes回路が並列データを直列ビット列へ変換して送出し、受信側が逆へ戻す。CRC-32の計算はシフトレジスタに排他的論理和の帰還を付けた回路で、フレームを1ビットずつ流し込むだけで検査値が得られる。カウンタは、インタフェースの送受信バイト数やエラー数を数えてSNMPで読み出させる部分に使われている。
試験での引っ掛け
非同期式カウンタは段ごとに遅延が積み上がり、遷移の途中で誤った値が一瞬現れる。この値をデコードすると誤動作するため、高速用途では同期式を選ぶ。またn段で数えられる最大値は2のn乗ではなく2のn乗−1で、この算術はSNMPの32ビットカウンタが高速回線で一巡してしまう話と同じ。だから広帯域の統計にはCounter64を使う。
関連用語
出典・参考
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。