到達目標
1.コンピュータの動作原理について説明できる。
2.周辺機器とデータをやりとりする仕組みを理解している。
3.CPUの基本的な設計ができる。
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 | コンピュータの動作原理について、各構成部の役割を踏まえて説明できる。 | コンピュータの動作原理について、説明できる。 | コンピュータの動作原理について説明できない。 |
| 評価項目2 | 入出力インタフェースの仕組みについて、通信方式に言及しながら説明できる。 | 入出力インタフェースの仕組みを理解している。 | 入出力インタフェースの仕組みを理解していない。 |
| 評価項目3 | CPUの基本的な設計ができる。 | CPUの設計についての基本的知識を理解している。 | CPUの設計方法を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
コンピュータシステムの基本的な仕組みについて、コンピュータアーキテクチャ・論理回路などで学んだことを基本として、発展的な内容を学ぶ。その後、キャッシュや仮想記憶などのメモリシステム、入出力装置とのインタフェース技術、割り込み処理、パイプライン処理などの高速処理技術について学ぶ。最後に簡単なコンピュータの設計手法に関して学ぶ。
授業の進め方・方法:
この科目は、2年次科目の「コンピュータアーキテクチャ」および3年次科目の「論理回路」の知識が基礎となるので、しっかり復習をしておくこと。
＜関連科目＞コンピュータアーキテクチャ、論理回路、情報工学実験Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ
注意点:
数回課題を課すので、予習・復習をした上で授業に臨むこと。
教育到達目標評価 定期試験80％（B），課題20％（B）
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス・ノイマン型コンピュータ |
ノイマン型コンピュータの特徴と基本構成を理解できる。
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| 2週 |
演算回路 |
ALUの基本構成と構成要素について説明できる。
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| 3週 |
マシンサイクル |
8085を例に、マシンサイクルの種類と制御の仕組みを説明できる。
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| 4週 |
メモリ回路・I/Oポート |
メモリからの読み取り、メモリへの書き込み制御の仕組みを説明できる。また、I/Oポートの制御方法について説明できる。
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| 5週 |
D/A変換・A/D変換 |
D/A変換回路、A/D変換回路の原理を説明できる。
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| 6週 |
シリアル通信 |
シフトレジスタを用いたシリアル通信の仕組みを説明できる。
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| 7週 |
ハーバードアーキテクチャ |
ハーバードアーキテクチャの特徴、RISCとCISCの違いを説明できる。
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| 8週 |
中テスト |
後期1週～7週の学習内容についての理解度を確認する。
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| 4thQ |
| 9週 |
答案返却と解説・割り込み処理 |
間違った問題の正答を求めることができる。割り込み制御の考え方と、プライオリティエンコーダの仕組みを理解できる。
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| 10週 |
パイプライン処理と高速化手法 |
パイプライン処理とその他高速化手法を説明できる。
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| 11週 |
キャッシュメモリと仮想記憶 |
キャッシュメモリや仮想記憶の必要性とその概要を説明できる。
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| 12週 |
入出力アーキテクチャ |
入出力制御方式、DMAの仕組みを理解できる。
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| 13週 |
CPU設計演習（1） |
簡易コンピュータのCPU設計手法について理解する。
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| 14週 |
CPU設計演習（2） |
簡易コンピュータのメモリ回路や信号発生回路を設計できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
答案返却と解説 |
学習内容をテストで確認し、間違った問題の正答を求めることができる。
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |