コンピュータ工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 コンピュータ工学Ⅰ
科目番号 33213 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 図解コンピュータアーキテクチャ入門第2版堀桂太郎著(森北出版)ISBN:978-4-627-82902-2、「CASLⅡ」福嶋宏訓著(新星出版社)ISBN:978-4-405-04644-3/ディジタル回路の教科書、および教材用プリント(電子資料)
担当教員 仲野 巧

到達目標

(ア)コンピュータの構成や動作が説明でき、設計できる。
(イ)組合せ論理回路の機能が説明でき、設計できる。
(ウ)順序論理回路の機能が説明でき、設計できる。

ルーブリック

最低限の到達レベルの目安(優)最低限の到達レベルの目安(良)最低限の到達レベルの目安(不可)
評価項目(ア)コンピュータの構成や動作が説明でき、設計できる。コンピュータの構成や動作が説明できる。コンピュータの構成や動作が説明できない。
評価項目(イ)組合せ論理回路の機能が説明でき、設計できる。組合せ論理回路の機能が説明できる。組合せ論理回路の機能が説明できない。
評価項目(ウ)順序論理回路の機能が説明でき、設計できる。順序論理回路の機能が説明できる。順序論理回路の機能が説明できない。

学科の到達目標項目との関係

本校教育目標 ①

教育方法等

概要:
情報化社会では、その中枢を担うコンピュータを理解することが必要である。そこで、パソコンを例に、コンピュータの動作原理とハードウェア全般について、最新の技術を学習する。また、簡単なマイクロプロセッサの動作をエミュレータで確認しながら内部を理解する。さらに、ユーザが論理回路を書き込むことができる素子(FPGA)の開発ソフト(QuartusII)を利用して組合せ回路、順序回路から基本的なコンピュータ回路までを設計する。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義でノートに書く代わりに、説明した内容を整理してパソコンでテキストにまとめ、電子的に提出する。
注意点:
ディジタル回路、プログラミングⅡの単位を修得していることが望ましい。なお、ノートパソコンを利用した演習、学習レポート・課題の提出、および小テストなどを行う。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 シラバスの説明(評価基準)、5大装置、ノートパソコンの仕様調査、学習レポートの提出 「授業内容」ができる
2週 パソコンの基礎:汎用CPUとPCのハードウェア、フリーソフトウェア、開発ツールのインストール 「授業内容」ができる
3週 コンピュータの基礎:コンピュータの構成と動作、ゲート回路とフリップ・フロップ 「授業内容」ができる
4週 論理回路の基礎:回路図による半加算器の設計とシミュレーション 「授業内容」ができる
5週 FPGA実装:論理合成とコンフィグレーション 「授業内容」ができる
6週 小テスト、まとめ 5回の「授業内容」ができる
7週 演算回路:モジュール化による全加算器の設計 「授業内容」ができる
8週 記憶回路:レジスタ(カウンタ)の設計 「授業内容」ができる
9週 記憶回路:メモリの設計 「授業内容」ができる
10週 制御回路:状態遷移図による制御回路とマイクロプログラム制御の設計 「授業内容」ができる
11週 命令メモリとマイクロプログラム制御の設計 「授業内容」ができる
12週 小テスト、まとめ 5回の「授業内容」ができる
13週 4ビットコンピュータの設計 「授業内容」ができる
14週 4ビットコンピュータの実装 「授業内容」ができる
15週 コンピュータのハードウェア(プロセッサ、メモリ、入出力)のまとめ 「授業内容」ができる
16週

評価割合

定期試験課題小テスト合計
総合評価割合502030100
基礎的能力502030100