マイクロコンピュータ工学B

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 マイクロコンピュータ工学B
科目番号 34226 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: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 「VHDLによるマイクロプロセッサ設計入門」仲野 巧著(CQ出版社)ISBN:4-7898-3363-1/コンピュータ工学の教科書、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)メモリシステムの主要な技術を説明でき、VHDLで設計できる。
(イ)入出力の主要な技術を説明でき、VHDLで設計できる。
(ウ)コンピュータアーキテクチャのトレードオフを説明でき、VHDLで設計できる。

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)メモリシステムの主要な技術を説明でき、VHDLで設計できる。メモリシステムの主要な技術を説明できる。メモリシステムの主要な技術を説明できない。
評価項目(イ)入出力の主要な技術を説明でき、VHDLで設計できる。入出力の主要な技術を説明できる。入出力の主要な技術を説明できない。
評価項目(ウ)コンピュータアーキテクチャのトレードオフを説明でき、VHDLで設計できる。コンピュータアーキテクチャのトレードオフを説明できる。コンピュータアーキテクチャのトレードオフを説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A1, JABEE d, 本校教育目標 ①

教育方法等

概要:
マイクロコンピュータは、近年の半導体技術の急速な進歩によって、ますます小型化、低価格化、高速化、高機能化が進み、現在ではあらゆる製品に組み込まれて利用されている。特に、マイクロコンピュータを利用する人は、簡単なコンピュータを設計できる程度にマイクロコンピュータの動作原理から内部構造までを理解していることが必要である。そこで、基本的なアセンブリ言語(CASL)が動作するコンピュータ(COMET)をVHDLによる設計とシミュレーションをパソコンで行いながら、マイクロコンピュータの内部構造と内部動作について学習する。
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:
コンピュータ工学AB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、および相互評価などを行う。

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)、COMETの仕様:内部レジスタ、内部処理、内部構造 「授業内容」ができる
2週 データフロー:命令の動作とデータの流れ 「授業内容」ができる
3週 データパス:アーキテクチャを考慮したデータの流れ 「授業内容」ができる
4週 制御信号:命令毎の制御 「授業内容」ができる
5週 マイクロプログラム制御:制御テーブル作成と特徴 「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 VHDLによるCOMETの設計、メモリ・レジスタ部:内部構成、入出力信号、VHDL記述 「授業内容」ができる
8週 レジスタ・ファイル部:内部構成、入出力信号、VHDL記述 「授業内容」ができる
9週 ALU部:内部構成、入出力信号、VHDL記述 「授業内容」ができる
10週 マイクロプログラム制御部:基本命令のマイクロプログラム記述 「授業内容」ができる
11週 COMET設計:基本命令のシミュレーション 「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 マイクロプログラム制御部:各命令のマイクロプログラム記述 「授業内容」ができる
14週 COMET検証:各命令のシミュレーション 「授業内容」ができる
15週 COMETIIへの拡張 「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
専門的能力502030100