概要:
コンピュータの基本設計の概念(アーキテクチャ)を学習することによって，ソフトフェアとハードウェアがどの様に機能し計算機を実現しているのかを理解する．これまで学んできたコンピュータのソフト面からの理解ではなく，ハード面からのアプローチによってソフト，ハード共に使用可能な，より実践的な技術者となるべく講義を行う．
主に，コンピュータのCPUやメモリ，バスなどのハードウェアアーキテクチャを中心に学習する．
授業の進め方・方法:
定期試験の結果を主体として，上記到達目標に対して評価する。他に，演習問題の成績，レポート，宿題などを考慮する
注意点:
これまで学んできたプログラムがどの様にハードウェアで処理されていくのかを学習する．そのため，マイコンなどの復習が必要となる．講義では演習などを多く行う．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
コンピュータの概念とテクノロジ |
コンピュータの構成部品について理解できる．
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| 2週 |
プログラムの裏側，コンピュータの内部 |
コンピュータの構成部品について理解できる．
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| 3週 |
集積回路，チップの製造 |
コンピュータとプログラムがどの様な関係で動作しているかが理解できる．
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| 4週 |
性能の役割 |
コンピュータの性能を評価する測定基準について理解できる．
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| 5週 |
性能の測定 |
コンピュータの性能を評価する測定基準について理解できる．
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| 6週 |
測定基準同士の関係 |
ベンチマークの意味が理解でき，実際に評価するプログラムを選定できる
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| 7週 |
性能評価用のプログラムの選定 |
ベンチマークの意味が理解でき，実際に評価するプログラムを選定できる
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| 8週 |
性能の比較とまとめ方 |
ベンチマークの意味が理解でき，実際に評価するプログラムを選定できる
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| 4thQ |
| 9週 |
コンピュータ・ハードウェアの演算 |
マシン語がコンピュータの中でどの様に動作するかが理解できる．
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| 10週 |
コンピュータ内での命令の表現 |
マシン語がコンピュータの中でどの様に動作するかが理解できる．
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| 11週 |
条件判定用の命令 |
コンピュータ内での条件判定や演算による計算の仕方が理解できる．
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| 12週 |
データパスの構築 |
プロセッサがどの様に動作するかが理解できる．
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| 13週 |
マルチサイクルを用いた実現方式 |
プロセッサがどの様に動作するかが理解できる．
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| 14週 |
制御設計の単純化 |
ハードウェアとソフトウェアがどの様に動作して計算結果が出力されるのかを理解する。
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| 15週 |
例外 |
ハードウェアとソフトウェアがどの様に動作して計算結果が出力されるのかを理解する。
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| 16週 |
実際のプロセッサによる実現方式 |
ハードウェアとソフトウェアがどの様に動作して計算結果が出力されるのかを理解する。
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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 | 電気・電子系 | 情報 | 基本的なアルゴリズムを理解し、図式表現できる。 | 4 | |
| プログラミング言語を用いて基本的なプログラミングができる。 | 6 | |
| 整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 6 | |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 6 | |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 6 | |
| 基本的な論理演算を組み合わせて任意の論理関数を論理式として表現できる。 | 6 | |
| 論理式から真理値表を作ることができる。 | 6 | |
| 情報系 | プログラミング | 与えられた簡単な問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 6 | |
| ソフトウェア生成に必要なツールを使い、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。 | 6 | |
| 主要な言語処理プロセッサの種類と特徴を説明できる。 | 6 | |
| ソフトウェア開発に利用する標準的なツールの種類と機能を説明できる。 | 4 | |
| プログラミング言語は計算モデルによって分類されることを理解している。 | 5 | |
| 計算機工学 | レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。 | 6 | |
| 五大装置それぞれの役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 4 | |
| プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
| メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
| 入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 5 | |
| コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて理解している。 | 5 | |