到達目標
1) マイクロコンピュータの基本構成や基本動作を理解できる。
2) 周辺回路基板の設計手法を理解できる。
3)マイクロコンピュータの開発環境の設定と基本プログラムができる。
ルーブリック
| 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 |
評価項目1 | マイコンの基本構成や基本動作を理解できる。実際のマイコンに対して理解した概念を適用できる。 | マイコンの基本構成や基本動作を理解できる。 | マイコンの基本構成や基本動作を理解できない。 |
評価項目2 | 回路基板の設計に関わる各種概念を理解し、適切な回路基板の作成ができる。 | 回路基板の設計に関わる各種概念を理解できる。 | 回路基板の設計に関わる各種概念を理解できない。 |
評価項目3 | マイコンのプログラミング環境を構築し、目的を満たすプログラムの作成ができる。
| マイコンのプログラミング環境を構築し、決められた手順で指定されたプログラムを作成できる。 | 決められた手順で指定されたプログラム環境の構築、プログラムの作成ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
(F) 論理的表現力と外国語によるコミュニケーションの基礎能力を身につける。
説明
閉じる
教育方法等
概要:
・マイクロコンピュータの基本構成や基本動作を概観した上で、命令語、演算処理、制御処理などについて述べ、記憶装置や入出力装置に関する技術を説明する。
・回路基板の作成に関わる各種概念を紹介し、回路CADを使った電子回路基板設計を行う。
・講義と共に具体的なマイコン(AVR/Arduino)を対象として、講義内容と関連する内容についてアセンブリ言語とC言語による課題作成を行い、GDBを用いた動作検証を行う。
・パワーポイントを使った講義を講義時間の前半、各種実習を講義時間の後半に行う。
授業の進め方・方法:
講義を中心として、マイコンの実習を行う。
評価は次のようにする。
1)定期試験 60%
2)課題作成 30%
3)授業態度(課題の作成状況/欠席時数) 10%
注意点:
課題作成のための自身で占有できるPC(Windowsマシン)を所有していることを推奨する。準備できない場合は学校より借りることが可能である。
再試験は実施しませんので注意してください。
事前・事後学習、オフィスアワー
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として、課題を課すことがあります。
【オフィスアワー】授業実施日の12:00~12:40、16:00~17:00
※会議等で不在となることがあるので、事前に教員の予定を聞いておくことを薦める。実施日、時間は柔軟に対応する。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
・講義の進め方について説明 ・実習の進め方について説明・準備 |
講義の進め方について理解できる。 実習に必要なハードウェア、ソフトウエアの準備ができる。
|
2週 |
・ノイマン型コンピュータの基本構成 ・回路CADのインストール |
マイコンの基本構成を理解できる。 回路CADをPCにインストールできる。
|
3週 |
・マイクロコンピュータのメモリとレジスタ ・回路CADの基本操作方法(1) |
マイコンのメモリ、レジスタの構成およびアクセス方法を理解できる。 回路CADの使い方を理解できる。
|
4週 |
・基本命令セットとメモリアクセス方法 ・回路CADの基本操作方法(2) |
メモリアクセス方法の違いを理解できる。 回路CADで簡単な回路を構成できる。
|
5週 |
・基本命令セットと実行サイクル ・回路CADの基本操作方法(3) |
基本的な命令セットの役割を理解できる。 基板作製に必要なガーバーデータを作製できる。
|
6週 |
・数の表現方法 |
2進数で整数・実数の表現ができる。 回路CADに関する課題を提出する。
|
7週 |
・命令実行制御 ・プログラム実習の準備 |
MPU内の命令実行機構を理解できる。 プログラミング(アセンブリ言語)の開発環境が準備できる。
|
8週 |
・割り込み制御 ・プログラミング作成手順の解説 |
割り込みの種類と機構を理解できる。 プログラミング(アセンブリ言語)の開発環境を使って簡単なプログラムを作成できる。
|
4thQ |
9週 |
・メモリアーキテクチャ ・プログラムの実行検証 |
各種記憶装置の動作原理と利用法について理解できる。 GDBを使って実行順序を確認できる。
|
10週 |
・仮想記憶 ・データ転送に関するプログラム |
仮想記憶の機構と機能について理解できる。 データ転送に関わる命令を理解できる。
|
11週 |
・入出力装置 ・分岐命令の利用 |
マイコンに利用される入出力装置の機能について理解できる。 ステータスレジスタを利用した分岐命令を使い事ができる。
|
12週 |
・スタック、サブルーチンの利用 |
スタックの動作を理解できる。サブルーチン(CALL命令)の動作を理解できる。
|
13週 |
・アセンブリ言語とC言語の混合プログラム |
C言語からアセンブリ言語で作成したサブルーチンを呼び出すことができる。
|
14週 |
・プログラム演習 |
課題の作製を行う。
|
15週 |
期末試験 |
|
16週 |
|
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 10 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 10 |
専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 90 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |