組み込み開発特論

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 組み込み開発特論
科目番号 0009 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械情報システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 必要に応じて資料を配付する。その年の技術動向により最新テキストの購入を指示する場合もある。
担当教員 松林 勝志,山下 晃弘

目的・到達目標

組み込み開発に必要なハードウェア技術として,マイコン設計・モータ制御回路・センサ回路を設計できる。
また組み込みソフトウェア開発技術として,割込み,タイマ,シリアル通信,I2C通信,SPI通信などの各要素を用いた開発を実践できる.

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
ハードウェア編マイコン設計・モータ制御回路・センサ回路を設計できる。マイコン設計・モータ制御回路・センサ回路を理解できる。マイコン設計・モータ制御回路・センサ回路が読めない。
ソフトウェア編割込み,タイマ,シリアル通信,I2C通信,SPI通信などの各要素を用いた組み込みプログラミング開発ができる.割込み,タイマ,シリアル通信,I2C通信,SPI通信などの各要素について理解している.割込み,タイマ,シリアル通信,I2C通信,SPI通信などの各要素について理解できていない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
メカトロニクスは,機械工学,電気工学,電子工学,情報工学の知識・技術を融合させることにより,従来にはない新たな機械システムを提供するものである。本特論では,ロボット制御を想定し,組み込みシステム開発,すなわち,モータ制御,マイコン設計,及びプログラミングについて学ぶ。なお,本科目の8週目以降で実施するソフトウェア編については,企業でシステム開発等を担当していた教員が,その経験を活かして組み込み開発の基本的なプログラミングについて講義・演習形式で授業を行うものである.
授業の進め方と授業内容・方法:
講義・演習形式で行う。この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として、予習・復習を行うこと。
注意点:
一部pdf資料閲覧も含まれるため,ノートパソコンの持参が望ましい。Androidスマホあるいはタブレットを所有している場合は,演習時に持参することを推奨する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 全体の概要説明
2週 ハードウェア編1 モータ制御の基礎 モータ制御原理を理解する。
3週 ハードウェア編2 FETの種類・選定・使い方 モータ駆動のためのFETが選定できる。
4週 ハードウェア編3 モータ制御回路の設計 モータ制御回路が設計できる。
5週 ハードウェア編4 マイコンの設計 マイコン回路が設計できる。
6週 ハードウェア編5 LCD,スイッチ等の接続方法,USB回りの設計 センサ等をマイコンに接続できる。
7週 ハードウェア編6 設計演習 マイコン回路,モータ制御回路,センサ接続回路が設計できる。
8週 ソフトウェア編1 割り込みとタイマ 割込みとタイマの仕組みを理解しソフトウェア開発に活用できる.
2ndQ
9週 ソフトウェア編2 シリアル通信とUSB シリアル通信とUSB通信の基礎を理解し,ソフトウェア開発に活用できる.
10週 ソフトウェア編3 演習日 割込み,タイマ,シリアル通信の基本的なソフトウェア開発ができる.
11週 ソフトウェア編4 I2C通信1 I2C通信の原理やプロトコルが理解できる
12週 ソフトウェア編5 I2C通信2 I2C通信を理解しソフトウェア開発に活用できる.
13週 ソフトウェア編6 SPI通信 SPI通信を理解し,ソフトウェア開発に活用できる.
14週 ソフトウェア編7 演習日 I2C通信とSPI通信を用いた基本的なソフトウェア開発ができる.
15週 ソフトウェア編 確認テスト ソフトウェア編の各要素について理解し開発に役立てることができる.
16週

評価割合

レポート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10000000100
基礎的能力10000000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000