科目コード | CI304 | ||||
科目名 | 計算機工学U(Computer Engineering U) | 単位数 | 2単位 | ||
対象学科 | 制御情報システム工学科 | 対象学年 | 3年 | 開講期間 | 通年 |
科目区分 | 専門基礎科目 | 必修・選択 | 必修 | 履修/学修 | 履修 |
授業形式 | 講義 | 規定授業時数(単位時間) | 60 |   | |
教員名(所属) | 加藤達也(制御情報システム工学科) | 教員室 | 5号棟5階 | ||
使用教科書 | プリント 他 | ||||
参考書 | 遠藤敏夫,基礎から学ぶコンピュータアーキテクチャ,森北出版 木村真也,わかるVerilog HDL入門,CQ出版社 Alan B. Marcovitz: Introduction To Logic Design, McGraw-HillThomas L. Floyd : Digital Fundamentals, Pearson Educational International | ||||
科目の位置付けと 関連科目 | 計算機工学Tの内容を基礎とし,その応用について取り組み,CPUの内部構造に迫る. 計算機工学T,マイクロコンピュータ基礎など組み込みに関わる科目と深く関連している. | ||||
科目の概要 | 計算機の動作原理と制御回路設計に関する科目として,順序回路の設計法、ICを用いた回路設計ならびにCPU制御回路設計について演習を伴った講義を行う.講義においてはハードウエアロジック設計で近年利用されているHDLについても解説と演習も取り込む. | ||||
授業方針 | @計算機内部での情報の表現を理解し多数桁の加算器や算術論理演算回路などの具体的な回路を自在に設計できる.D順序回路の設計法を理解し,状態遷移図・表による表現ができる.Eカウンタやシフトレジスタなどの具体的な順序回路を設計できる.これらの回路の一部を実際のICや実験回路等を使用して動作する回路を組み立てることができる.ディジタル回路について書かれた英語文献が読めるようになる.最後に計算機の命令実行とそのハードウエア論理回路との関連 |
授業項目 | 時数 | 達成目標(習得すべき内容) |
ガイダンス | 本科目の位置づけや概要を把握し,学習内容の理解を促す. | |
2進数の浮動小数点表示形式 | 2進数の浮動小数点表示形式について,10進数から2進数への変換方法や計算機内部での加減乗除アルゴリズムを理解する. | |
ICを用いた回路設計 | レジスタ,シフトレジスタ,カウンタ等を題材として,ICを用いた回路設計ができる. | |
計算機の動作原理 | プログラム内蔵方式のコンピュータの動作原理を理解し,アセンブリ言語と機械語の関係を理解する. | |
HDLを用いたモジュール設計 | HDL(ハードウエア記述言語)を用いたモジュールの設計について理解し,シミュレーションをによる動作確認を行うことができる. |
ルーブリック | |||
評価項目 | 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
2進数の浮動小数点表示形式 | 10進数から2進数への変換方法や計算機内部での加減乗除アルゴリズムについて,適切な例を挙げて解説を加えた計算過程を示すことができる. | 10進数から2進数への変換方法や計算機内部での加減乗除アルゴリズムについて,計算することができる. | 10進数から2進数への変換方法や計算機内部での加減乗除アルゴリズムについて,計算することができない. |
ICを用いた回路設計 | 資料を基にICを用いた回路設計ができ,自在に拡張することができる. | 資料を基にICを用いた回路設計ができる. | 資料を見てもICを用いた回路設計ができない. |
計算機の動作原理 | プログラム内蔵方式のコンピュータの動作原理や,アセンブリ言語と機械語の関係について説明することができ,レジスタの値の変化をトレースすることができる. | プログラム内蔵方式のコンピュータの動作原理や,アセンブリ言語と機械語の関係について説明することができる. | プログラム内蔵方式のコンピュータの動作原理や,アセンブリ言語と機械語の関係について説明できない. |
HDLを用いたモジュール設計 | 資料を基にモジュールの設計を行うことができ,自在に拡張することができる. | 資料を基にモジュールの設計を行うことができる. | 資料を見てもモジュールの設計を行うことができない. |
評価方法及び 総合評価 | 定期試験を60%,レポートや課題を40%の割合で評価する.総合成績が60%以上の得点率をもって合格とする.なお,演習およびレポートについては未提出の場合,0点とする. |
学習方法 | 演習課題について,もれなく取り組む.練習問題のパターンが限られているので,各自で値を変更した場合を想定し,練習問題を自作することで応用力を養う. |
学生への メッセージ | 授業では解説よりも演習の割合が多いので,予習・復習をきちんと行いましょう.演習時にしっかり質問してください. |
学修単位への対応 | 該当なし |
本校教育目標との対応 |