計算機構成論Ⅰ

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 計算機構成論Ⅰ
科目番号 0078 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子情報工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 坂井修一「論理回路入門」培風館
担当教員 青山 義弘

到達目標

(1)組合せ論理回路について、実際に使用される部品レベルでの構築方法を理解する。
(2)順序論理回路について、状態制御に関し理解する。
(3)ノイマン方式の計算機の構成を理解する。

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要求仕様から複雑な組合せ論理回路の設計が行える。複雑な組合せ論理回路の設計が行える。複雑な組合せ論理回路の設計が出来ない。
評価項目2要求仕様から状態遷移を理解し、順序論理回路の設計が行える。状態遷移を理解し、順序論理回路の設計が行える。状態遷移を理解し、順序論理回路の設計が出来ない。
評価項目3HDL、CADなどを駆使して、論理回路設計ができる。HDL、CADなどのツールを理解する。HDL、CADなどのツールが使えない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RA2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
論理回路(組み合わせ)について復習し、簡単な演算回路を理解する。論理回路(順序)を学習し、制御に関する勉強を行なう。計算機内部のデータの動きを把握し、ノイマン方式の計算機の構成について学習する。
授業の進め方・方法:
教科書およびノートに基づく講義により知識を展開し、演習によって定着を図る。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバスの説明、授業概要説明
2週 2進8進16進数、補数、負数、加減乗除算
3週 基本的な論理演算の概要、基本的な論理ゲート、ブール代数
4週 ブール代数、標準形、簡単化
5週 その他の回路の設計演習
6週 その他の回路の設計演習
7週 中間学力確認
8週 試験の解答、解説、演習
2ndQ
9週 SRラッチ
10週 Dラッチ、状態遷移図
11週 クロック、同期/非同期、フリップフロップ、ハザード
12週 マスタスレーブ型回路
13週 応用回路
14週 その他の回路の設計演習
15週 前期内容の復習
16週 期末試験の解説、JKフリップフロップを使った順序回路
後期
3rdQ
1週 入力方程式の導出
2週 カウンタの設計
3週 レジスタ,シフトレジスタ,リングカウンタ,ジョンソンカウンタ
4週 順序回路の解析
5週 応用回路(自動販売機)
6週 その他の回路の設計演習
7週 その他の回路の設計演習
8週 中間試験
4thQ
9週 試験の解答、解説、演習、論理回路の実現
10週 コンピュータの構成
11週 ALU、コンピュータ制御、命令実行方法
12週 verilogHDL入門 HDL設計の必要性の理解
13週 verilogHDL入門 verikogHDLの構文の理解
14週 verilogHDL演習 HDL設計
15週 後期内容の復習
16週 期末試験の解説

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
専門的能力分野別の専門工学情報系分野計算機工学論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。4
与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。4
組合せ論理回路を設計することができる。4
フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。4
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。4
与えられた順序回路の機能を説明することができる。4
順序回路を設計することができる。4

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合70000030100
基礎的能力4000002060
専門的能力3000001040
分野横断的能力0000000