電子計算機の構造，動作原理を理解するため，マイクロプロセッサを用いたハードウェアとファームフェアの要素技術に関する実験を行う．さらに，要素技術の習得を確実にするために，マイコンボードを用いた各種の実験，周辺回路の設計・製作を行う．また，現在のディジタル回路設計でよく使われるVHDL言語を用いた回路設計の基本について実験を行う．
概要:
この科目は、企業で組み込み機器におけるデバイスドライバのソフトウェア開発を担当していた教員が、その経験を活かし、マイコンボードを使用して組み込み機器におけるプログラミングや割り込み処理等について実験形式で授業を行うものである。
電子計算機のハードウェアとファームウェアの構造と動作原理の習得を，実験を通して確実なものにする．
授業の進め方・方法:
実験書に基づいて事前説明を行い，その後実験を各自で行う．
注意点:
授業前に実験書の予習，事前課題の実施が必要である．また，電子計算機Ⅰ・Ⅱ，情報処理Ⅰ・Ⅱ・Ⅲの知識が必要である．毎回の実験後，実験書の指示に従って，実験結果，考察等を報告する．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
基礎知識の確認（CPUの構成・機能と実験用マイコンボードの操作方法） |
（実験１）CPUの構成・機能と実験用マイコンボードの操作方法を理解できる．
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| 2週 |
アセンブラの使い方（アセンブリ言語とLED制御） |
（実験２）アセンブリ言語とアセンブリ言語によるLED制御を理解できる．
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| 3週 |
アセンブリ言語によるプログラム（スイッチによるLEDの制御） |
（実験３）アセンブリ言語を用いたスイッチによるLEDの制御を理解できる．
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| 4週 |
Cコンパイラの使い方（操作方法と液晶表示制御） |
（実験４）Cコンパイラの操作方法と液晶表示制御を理解できる．
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| 5週 |
C言語による応用プログラム（ストップウォッチ） |
（実験５）C言語による応用プログラムとしてストップウォッチのプログラムを作成し理解できる．
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| 6週 |
C言語による応用プログラム（LEDのダイナミック点灯） |
（実験６）C言語による応用プログラムとしてLEDのダイナミック点灯プログラムを作成し理解できる．
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| 7週 |
C言語による応用プログラム（A/D変換とD/A変換） |
（実験７）C言語による応用プログラムとしてA/D変換とD/A変換のプログラムを作成し理解できる．
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| 8週 |
C言語による応用プログラム（A/D変換とD/A変換） |
（実験７）C言語による応用プログラムとしてA/D変換とD/A変換のプログラムを作成し理解できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
C言語による応用プログラム（DCモーターのPWM制御） |
（実験８）C言語による応用プログラムとしてDCモーターのPWM制御のプログラムを作成し，理解できる．
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| 10週 |
C言語による応用プログラム（DCモーターのPWM制御） |
（実験８）C言語による応用プログラムとしてDCモーターのPWM制御のプログラムを作成し，理解できる．
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| 11週 |
VHDL言語によるディジタル回路設計（VHDL言語とCADの使い方） |
（実験９）VHDL言語によるディジタル回路設計のためのVHDL言語の使い方と回路設計CADの使い方を理解できる．
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| 12週 |
VHDL言語によるディジタル回路設計（基本的な組み合わせ回路） |
（実験１０）VHDL言語による基本的な組み合わせ回路の設計を理解できる．
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| 13週 |
VHDL言語によるディジタル回路設計（基本的な順序回路） |
（実験１１）VHDL言語による基本的な順序回路の設計を理解できる．
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| 14週 |
VHDL言語によるディジタル回路設計（BCDカウンタ） |
（実験１２）VHDL言語によるBCDカウンター回路の設計を理解できる．
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| 15週 |
VHDL言語によるディジタル回路設計（BCDカウンタ） |
（実験１２）VHDL言語によるBCDカウンター回路の設計を理解できる．
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。 | 4 | 前11,前12,前13,前14,前15 |
| 要求仕様に従って、標準的なプログラマブルデバイスやマイコンを用いたシステムを構成することができる。 | 4 | 前11,前12,前13,前14,前15 |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 情報系分野（実験・実習能力） | 情報系分野（実験・実習能力） | 与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10 |
| ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10 |
| ソフトウェア開発の現場において標準的とされるツールを使い、生成したロードモジュールの動作を確認できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10 |
| フローチャートなどを用いて、作成するプログラムの設計図を作成することができる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10 |
| 問題を解決するために、与えられたアルゴリズムを用いてソースプログラムを記述し、得られた実行結果を確認できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10 |