到達目標
基本的なアルゴリズムを理解し,図式表現できる。マイクロコンピュータのハードウェアの構成について理解し,レジスタによるポート割当,初期設定の必要性を理解できる。種周辺機能を利用したプログラミングができる。
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 | 授業で使用しているマイクロコンピュータの構成を理解し,レジスタの役割を含めて説明できる。 | 授業で使用しているマイクロコンピュータの構成を理解できる。 | 授業で使用しているマイクロコンピュータの構成を理解できない。 |
評価項目2 | I/Oポート,PWM,ADCを利用したプログラムを作成できる。 | I/Oポート,PWM,ADCの利用方法を理解し,説明できる。 | I/Oポート,PWM,ADCの利用方法を説明できない。 |
評価項目3 | タイマ割り込み,INT割り込みを利用したプログラムを作成できる。割り込みの優先順位を考慮してプログラムを構成できる。 | タイマ割り込み,INT割り込みを利用したプログラムを作成できる。 | タイマ割り込み,INT割り込みを利用したプログラムを作成できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
3年次の「マイクロコンピュータ基礎」におけるソフトウェア技術に加えて、外部とのデータのやりとりのためのI/Oインタフェース技術について学習する。ワンボードマイクロコンピュータにおけるI/Oインタフェース技術について、ハードウェア・ソフトウェアの両面から実習を通して理解し、さらに、PWM、ADC、タイマ割り込み、などの機能を適切に利用して応用課題に取り組む。
授業の進め方・方法:
実習を中心として授業を進める。講義資料(スライド、サンプルソース等)はLMSで提示する。
注意点:
ここの授業では、マイクロコンピュータ基礎、知能エレクトロニクス製作との関連が深い。授業で配布する演習課題のすべての解答・解説することは出来ないため、自分で考えて動作確認を行い、筋道を理解するよう努めなさい。また、グループ活動を推奨する。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス I/O制御(復習) |
マイクロコンピュータのアーキテクチャを理解する。 マイコンのI/Oピンを初期化する意味を理解する。
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2週 |
I/Oの制御(素子の追加) 演習と解説 |
開発環境に慣れる。 I/Oピンに入出力を割り当てる意味を理解し、C言語によりI/Oを制御できる。 ブレッドボード上に配置したLEDとPSWを利用できる。
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3週 |
I/Oの制御(素子の追加) 演習と解説 |
I/Oピンに入出力を割り当てる意味を理解し、C言語によりI/Oを制御できる。 ブレッドボード上に配置したLEDとPSWを利用できる。
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4週 |
PWM信号の生成 演習と解説 |
PWM信号の原理を理解する。 C言語によりPWM信号を生成する方法を理解する。 オシロスコープによりPWM信号を観測する。
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5週 |
PWM信号の生成 演習 |
C言語によりPWM信号を生成する方法を理解する。 ブレッドボード上に配置したLEDにPWM信号を出力する。
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6週 |
ADCとPWMの利用 演習 |
ADCの原理を理解する。 C言語によりADCを利用する方法を理解する。 マイコンボード付属のボリュームを用いてPWM信号を制御する。
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7週 |
ADCとPWMの利用 演習と解説 |
C言語によりADCとPWMを利用する。 ブレッドボード上に配置した赤外線センサを利用してLEDの明るさを制御する。
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8週 |
実技試験 |
これまでに学んだ内容を適切に組み合わせ、与えられた条件を満たすプログラムを開発できる。
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2ndQ |
9週 |
CLCDの利用 測距センサの利用 演習と解説 |
キャラクタLCDへ文字を表示できる。 ブレッドボード上に配置した測距センサの出力値をADCにより取り込んで適切に変換し、CLCDへ出力する。
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10週 |
CLCDの利用 測距センサの利用 演習 |
キャラクタLCDへ文字を表示できる。 ブレッドボード上に配置した測距センサの出力値をADCにより取り込んで適切に変換し、CLCDへ出力する。
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11週 |
ポーリングと割り込み タイマ割り込み 演習と解説 |
ポーリングと割り込みの違いを理解する。一般的な割り込みの概念を理解する。 タイマ割り込みの動作を理解する。 タイマ割り込みを利用したプログラムを作成する。
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12週 |
タイマ割り込み 演習と解説 |
タイマ割り込みの動作を理解する。 タイマ割り込みを利用したプログラムを作成する。
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13週 |
応用課題 |
これまで学んだ内容を組み合わせてプログラムを開発できる。
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14週 |
応用課題 |
これまで学んだ内容を組み合わせてプログラムを開発できる。
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15週 |
実技試験 |
これまでに学んだ内容を適切に組み合わせ、与えられた条件を満たすプログラムを開発できる。
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16週 |
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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 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |