| 科目コード | HI406 | ||||
| 科目名 | マイクロコンピュータ (Microcontroller) | 単位数 | 2単位 | ||
| 対象学科 | 人間情報システム工学科 | 対象学年 | 4年 | 開講期間 | 通年 |
| 科目区分 | 必修・選択 | 必修 | 履修/学修 | 学修 | |
| 授業形式 | 講義 | 規定授業時数（単位時間） | 60 | ||
| 教員名（所属） | 島川 学（人間情報システム工学科） | 教員室 | 3号棟2階 | ||
| 使用教科書 | 後閑哲也：改訂版 電子工作のためのPIC18F本格活用ガイド（技術評論社） | ||||
| 参考書 | Interface増刊、マイコンの仕組みとプログラミング、インターフェースZERO No.2（CQ出版社） | ||||
| 科目の位置付けと 関連科目 | |||||
| 科目の概要 | コンピュータの動く仕組みを理解しておくことは、効率の良いプログラムを作成するのに役立つ。マイコン(Microcontroller)は規模が小さいのでコンピュータの動く仕組みを理解しやすい。マイコンは家電や情報機器に限らず多種多様な電子製品や機械装置に用いられており、組込みシステムと呼ばれている。本科目では、Microchip社のPICマイコンを取り上げて、マイコンの内部構成と基本動作を学び、アセンブリ言語とＣ言語によるプログラムを作成できる基礎技術を修得する。マイコンで欠かせない割り込みやタイマー、通信に関する技術を利用する演習課題に取り組み、より実践的な技術の修得を目指す。 | ||||
| 授業方針 | 前期では、マイコンに関する知識を講義を中心に学び、演習によって動作を確認する。 後期では、与えられた課題に取り組む演習中心の授業を行う。 | ||||
授業項目 | 時数 | 達成目標（習得すべき内容） |
| 内部構成と基本動作 | PICマイコンの内部構成としてアーキテクチャ、命令構成、メモリ構成を理解し、説明できる。 | |
| アセンブリ言語の基礎 | アセンブリ言語の基本命令を理解し、基礎的なプログラムを記述できる。 アセンブリ言語を用いてI/Oポートを利用した入出力プログラムを記述し、動作の確認をできる | |
| 割り込み、タイマ | 割り込みの必要性を理解し、割り込み処理の流れを説明できる。 タイマの仕組みを理解し、タイマ処理の流れを説明できる。 割り込みやタイマを利用した基礎的なプログラムを記述できる。 | |
| Ｃ言語プログラミング | Ｃ言語による記述方法を理解し、基礎的なプログラムを記述できる。 Ｃ言語を用いてI/Oポートを利用した入出力プログラムを記述し、動作を確認できる | |
| システム設計演習 | 割り込みやタイマ，シリアル通信などのハードウェアを活用したプログラムを作成し、動作を確認できる。 要求される機能をハードウェアとソフトウェアで実現するための要求分析ができる． 要求される機能を実現するシステム構成ができる． | |
| 中間試験および定期試験の解説 |
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 |
| 内部構成と基本動作 | PICマイコンの内部構成としてアーキテクチャ、命令構成、メモリ構成を理解し、説明できる。 | ノイマン型アーキテクチャとハーバードアーキテクチャの違いを理解し，説明できる． | マイコンの基本内部構成を説明できない． |
| アセンブリ言語の基礎 | アセンブリ言語の基本命令を理解し、効率的なプログラムを記述できる。 アセンブリ言語を用いてI/Oポートを利用した入出力プログラムを記述し、動作の確認をできる | アセンブリ言語の基本命令を理解し、基礎的なプログラムを記述できる。 | アセンブリ言語を用いて基礎的なプログラムを記述できない． |
| Ｃ言語プログラミング 割り込み、タイマ | Ｃ言語を用いてI/Oポートを利用した入出力プログラムを記述し、動作を確認できる． 割り込みの必要性を理解し、割り込み処理プログラムを記述できる． タイマの仕組みを理解し、タイマ処理プログラムを記述できる． | Ｃ言語を用いてI/Oポートを利用した入出力プログラムを記述し、動作を確認できる． 割り込みの必要性を理解し、割り込み処理の流れを説明できる。 タイマの仕組みを理解し、タイマ処理の流れを説明できる。 | Ｃ言語を用いて基礎的なプログラムを記述できない． |
| システム設計演習 | 割り込みやタイマ，シリアル通信などのハードウェアを活用したプログラムを作成し、動作を確認できる。 要求される機能をハードウェアとソフトウェアで実現するための要求分析ができる． 要求される機能を実現するシステム構成ができる． | 割り込みやタイマ，シリアル通信などのハードウェアを活用したプログラムを作成し、動作を確認できる。 要求される機能をハードウェアとソフトウェアで実現するための要求分析ができる． | 割り込みやタイマ，シリアル通信などのハードウェアを活用したプログラムを記述できない． |
| 評価方法及び 総合評価 | 前期：中間試験の点数(50%)と定期試験の点数(50%)によって評価する。後期：演習課題のレポート(20%)と定期試験の点数(80%)によって評価する。総合評価：前期の評価と後期の評価の平均を総合評価とし、60点以上で目標を達成したものとする。 |
| 学習方法 | 講義だけでマイコンの知識を全て理解することは難しい。プログラムを作成し、演習装置を用いて試行錯誤的に動作を確認しながら理解を深めることが大切である。 |
| 学生への メッセージ | |
| 学修単位への対応 | 本科目は90分の授業に対して放課後・家庭で90分程度の自学自習が求められます． |
| 本校教育目標との対応 | JABEE学習教育目標との対応 | ||||