応用情報技術者 試験情報＆徹底解説

多言語多通貨対応両替システムに関する次の記述を読んで，設問1～4に答えよ。

　G社は，訪日外国人観光客が所持する外貨紙幣を日本円に両替するための，多言語多通貨対応両替システム(以下，両替システムという)を開発している。両替システムは，駅，商店などに設置される両替機，及びインターネットを介して両替機の管理と両替機への情報提供を行う管理サーバで構成される。両替システムの構成を図1に，両替機の外観を図2に，両替機の内部構成を図3に，両替機の構成要素の機能概要を表1に示す。〔タッチパネルの画面構成〕
　タッチパネルの画面は，両替可能な通貨の一覧表，言語名を表示した複数の言語ボタン，及び両替ボタンで構成される。両替可能な通貨の一覧表には，通貨名，入金額，両替レート，日本円額が含まれる。言語ボタンにタッチすると，タッチされたボタンに対応した言語で画面を再表示する。タッチパネルの画面例を図4に示す。〔両替機の動作概要〕
　両替機は，利用可のとき，利用者が1枚目の外貨紙幣を入金口に挿入したら，両替状態にする。両替機は，挿入された外貨紙幣を，通貨・金種の識別後，入金口に戻すか，入金部の内部に格納する。外貨紙幣を入金部の内部に格納したら，その外貨紙幣の通貨に対応する，タッチパネルの画面の一覧表の入金額及び日本円額を更新する。両替機は，両替状態の場合，外貨紙幣が1枚挿入されるたびに，これらの動作を繰り返す。
　利用者が両替ボタンにタッチすると，両替機は，明細書の印刷・排出と日本円紙幣・硬貨の出金を行い，印刷・排出と出金が全て完了したら，両替状態を解除して，1回の両替の動作を完了する。

〔両替機の仕様〕
　両替機の仕様は，次のとおりである。

• 1回の両替の動作で出金できる日本円額の合計は，1円以上10万円以下である。
• 次のいずれかの場合は，挿入された外貨紙幣を入金部の内部に格納せずに，入金口に戻してエラーメッセージを表示する。
  
  • 挿入された外貨紙幣を，両替可能な通貨・金種として識別できなかった。
  • 挿入された外貨紙幣を，入金部の内部に格納できない状態になっていた。
  • 挿入された外貨紙幣を格納しても，日本円額の合計が1円に満たない。
  • 挿入された外貨紙幣を格納すると，日本円額の合計が10万円を超えてしまう。
  • 挿入された外貨紙幣を格納すると，出金部がもっている日本円紙幣・硬貨の組合せでは出金できない日本円額となってしまう。
• 入金部の内部に一度格納した外貨紙幣は，入金口に戻さない。
• 両替ボタンは，両替状態で，日本円額の合計が1円以上の場合に反応する。
• 両替状態でないとき，定期的に管理サーバに問い合わせて両替レートを更新する。両替レートを更新したら，タッチパネルの画面の一覧表も更新する。両替状態では両替レートの更新を行わず，両替状態を解除した時に両替レートの更新を行う。なお，両替状態となってから，入金部の内部に外貨紙幣を1枚も格納しないまま3分経過した場合も，両替状態を解除する。
• 印刷・排出と出金が全て完了した時，次の事象が一つ以上発生していたら利用不可とする。保守作業によって事象が全て解決されると，利用可にする。
  
  • 外貨紙幣を入金部の内部に格納できない状態である。
  • 出金部がもっている日本円の合計金額が10万円未満である。
  • 印刷部に格納されている明細書の用紙が不足している。
• 印刷・排出と出金が全て完了した時，管理サーバに利用可・利用不可のいずれかを報告する。

〔シリアルバス通信の概要〕
　シリアルバス通信はポーリング方式とする。制御部から入金部，出金部，印刷部の順に10ミリ秒周期でデータを送信し，入金部，出金部，印刷部は，自分宛てのデータを受信したら，制御部にデータを送信する。データは，宛先コード，データ長，通知又は指示で構成される。シリアルバス通信のシーケンスを図5に，シリアルバスで通信される主なメッセージを表2に示す。〔制御部のソフトウェア構成〕
　制御部の組込みソフトウェアには，リアルタイムOSを使用する。制御部の主なタスクの一覧を表3に示す。〔メインタスクのタイマ利用処理〕
　メインタスクは両替状態となった時，a後にイベントを受信するように，リアルタイムOSのタイマを設定する。このイベントの受信時，両替状態となってから，①ある条件を満たしたら，bして，cを行う。

両替機について，(1)，(2)に答えよ。

• 制御部が両替状態となったことを判断するのは，どの構成要素から通知を受けたときか。表1中の構成要素名で答えよ。
• 制御部が管理サーバに利用可・利用不可のいずれかを報告するのは，二つのメッセージを受信した後である。その二つのメッセージ名を，表2中の名称で答えよ。

シリアルバスの最適な通信速度を検討するために，通信データ量が最も多く，処理時間が最も長くなるケースを調査した結果，当該ケースは次のとおりであった。

1. 制御部は，894バイトのデータを印刷部に送信する。
2. 印刷部はデータを受信し終えたら，750マイクロ秒の処理を行った後に，6バイトのデータを制御部に送信する。
3. 制御部はデータを受信し終えたら，250マイクロ秒の処理を行った後に，入金部へのデータ送信を開始する。

当該ケースにおいて，シリアルバスの通信速度は最低何ビット／秒必要か。答えは小数第1位を切り上げて，整数で求めよ。ここで，1バイトはスタートビット，ストップビットを含めて10ビットで送信されるものとする。

〔メインタスクのタイマ利用処理〕について，(1)，(2)に答えよ。

• 本文中のa～cに入れる適切な字句を答えよ。
• 本文中の下線①の条件とは何か。30字以内で述べよ。

ある両替において，両替状態となってから，日本円額91,000円分の外貨紙幣を入金部の内部に格納したところに，利用者が100米ドル紙幣1枚を挿入したら，格納されずに入金口に戻された。戻された原因を25字以内で述べよ。ここで，両替機が故障していない状態で，入金部は100米ドル紙幣が両替可能な通貨・金種と認識し，外貨紙幣を内部に格納できる状態であるものとする。また，両替レートは，1米ドル100円とし，出金部は全ての金種の日本円紙幣・硬貨をそれぞれ10枚以上もっているものとする。