情報工学実験

科目基礎情報

学校 苫小牧工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 情報工学実験
科目番号 J3-4810 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 3
開設学科 情報工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 木下 是雄 著「レポートの組み立て方」(筑摩書房)
担当教員 三上 剛

到達目標

1) Z80アセンブリ言語の実習,H8マイコンの実習,回路の解析,論理回路の設計,ソフトウェア実験を行うことで,これまで授業で学習した内容をより深く理解でき,実体験で得た知識を説明できる
2) 技術文書の作成方法を学ぶことで,適切なコミュニケーション能力を高めることができる。

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1Z80アセンブラ言語の実習、RXマイコン制御実験を行うことで、これまで授業で学習した内容をより深く理解でき、実体験で得た知識を説明出来るZ80アセンブラ言語の実習、、RXマイコン制御実験を行うことで、これまで授業で学習した内容をより深く理解できる.Z80アセンブラ言語の実習およびRXマイコン制御実験を行っても、これまで授業で学習した内容を理解できず説明もできない.
評価項目2回路解析、論理回路の設計、数値演算を行うことで、これまで授業で学習した内容をより深く理解でき、実体験で得た知識を説明出来る回路解析、論理回路の設計、数値演算を行うことで、これまで授業で学習した内容をより深く理解できる.回路解析、論理回路の設計、数値演算を行っても、これまで授業で学習した内容を理解できず説明もできない.
評価項目3技術文書の作成方法を学ぶことで、適切なコミュニケーション能力が十分身についた.技術文書の作成方法を学ぶことで、適切なコミュニケーション能力が身についた.適切なコミュニケーション能力が身につかない.

学科の到達目標項目との関係

学習目標 Ⅰ 学習目標 Ⅱ 学習目標 Ⅲ 学校目標 C(コミュニケーション) 本科の点検項目 C-ⅰ 本科の点検項目 C-ⅲ 学校目標 F(専門の実践技術) 学科目標 F(専門の実践技術) 本科の点検項目 F-ⅱ 本科の点検項目 F-ⅲ 学校目標 I(チームワーク) 学科目標 I(チームワーク) 本科の点検項目 I-ⅰ

教育方法等

概要:
前期はZ80マイコンボードを用いたアセンブリ言語によるマイコン制御を行い、後期はRXマイコンを用いてC言語でマイコン制御を行う.また、後期は組み合わせ論理回路や回路解析に関するハードウェア実験とソフトウェア実験で構成されている.前期は個別実験で全員一斉に行い、後期は2班に分かれて実施する.
授業の進め方と授業内容・方法:
1 週で1 つの実験テーマを基本とするが、数週間で1 つの実験テーマを実施する場合もある。実施場所は、前期は情報棟2階工学基礎実験室、後期は,情報棟2階工学基礎実験室、情報棟3階情報システム実習室、情報棟3階情報処理実習室.
注意点:
1、2年生の情報技術基礎、プログラミング、回路理論、論理回路、および3年生の論理回路、計算機システムⅠ、プログラム設計演習に関する知識が必要となる。実験当日は、各テーマにおいて必要とされる実験ノート・関連教科書・関数電卓・作図用具一式、作業用USBメモリ等を用意すること。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 前期実験のガイダンス、実験機器の説明 実験で使用するZ80マイコンを操作できる
2週 Z80マイコンのハードウェア Z80アセンブラ言語の概要を説明出来る
3週 ジャンプ命令とプログラム作成演習 Z80マイコンボードのハードウェア構成を理解出来る
4週 ジャンプ命令(2) ループの方法について説明出来る
5週 シフト命令 シフト命令を用いた乗算の原理について説明出来る
6週 8ビット乗算 8ビットの乗算を行うプログラムを作成できる
7週 予備実験、報告書執筆指導 適切な技術文書としての実験報告書が執筆できる
8週 多桁加減算 多桁の加減算の方法を説明でき、そのプログラムを作成できる
9週 フラグレジスタとトレース実行 フラグレジスタについて説明でき、トレース実行でプログラムを動作させることができる
10週 サブルーチン サブルーチンの概念を説明出来る
11週 ソフトウェアタイマ ソフトウェアタイマのプログラムを作成できる
12週 LEDの制御 Z80-PIOを用いてLEDを制御する方法を説明出来る
13週 ハードウェアタイマと割り込み ハードウェアタイマを用いた割り込み処理を行うプログラムを作成できる
14週 スイッチ入力 チャタリングの原因とチャタリングを防止する方法について説明出来る
15週 予備実験、報告書執筆指導 適切な技術文書としての実験報告書が執筆できる
16週
後期
1週 後期実験のガイダンス 後期実験のテーマの概要と、レポート提出の方法について理解する
2週 RXマイコンの概要と使用方法 RXマイコンのハードウェアを理解でき、プログラムの開発手順について理解できる
3週 マイコン制御のためのC言語 C言語を用いたRXマイコン制御の方法について理解できる
4週 LEDの制御 RXマイコンからLEDの点灯を制御するプログラムを作成できる
5週 ディップスイッチの制御 ディップスイッチの入力によりLEDの点灯を制御するプログラムを作成できる
6週 ハードウェアタイマ ハードウェアタイマを用いて、ある一定時間感覚で点滅制御することができる
7週 SCIの制御 パソコンのキーボードからハードウェアタイマを設定するプログラムを作成できる
8週 予備実験、報告書執筆指導 適切な技術文書としての実験報告書が執筆できる
9週 液晶ディスプレイの制御 液晶ディスプレイに文字を表示するプログラムを作成できる
10週 回路素子と回路解析(1) 交流信号に対する抵抗、コンデンサ、コイルの電気的特性を把握し、RC, RLを組み合わせた回路の特性を理解出来る
11週 回路素子と回路解析(2) 交流信号に対する抵抗、コンデンサ、コイルの電気的特性を把握し、RC, RLを組み合わせた回路の特性を理解出来る
12週 組み合わせ論理回路 組み合わせ回路の設計法、動作を理解出来る.
13週 数値演算誤差 浮動小数点の演算と誤差について説明出来る
14週 行列演算と連立方程式の解法(1) 計算機を用いた行列演算と数値的計算が出来る
15週 行列演算と連立方程式の解法(2) 計算機を用いた行列演算と数値的計算が出来る
16週

評価割合

レポート合計
総合評価割合100100
基礎的能力00
専門的能力100100
分野横断的能力00