1. 組込みシステムに必要な電子回路の基礎を学ぶ.
2. 組込みシステムに必要な情報工学の基礎を学ぶ.
3. マイコンプログラミングと周辺回路との入出力に関する基礎を学ぶ.
概要:
組み込みシステムを製作して活用できるための基礎知識,特にハードウェア寄りの知識を中心に学ぶ.
授業の進め方・方法:
・すべての内容は,学習・教育到達目標(B)<専門>およびJABEE基準1(2)(d)(2)aに対応する.
・授業は講義・演習形式で行う.講義中は集中して聴講する.
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする.
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>下記授業計画の「到達目標」に関する問題を中間試験および定期試験,および課題レポートとしてArduinoマイコンでのプログラミング課題を出題し,目標の達成度を評価する.プログラミングの習熟度の確認については、口頭試問を行う.合計点の60%の得点で,目標の達成を確認できるレベルの試験を課す.
<学業成績の評価方法および評価基準>中間,期末の2回の試験を60%,レポートを20%,プログラムに関する口頭試問20%として評価する.再試験はしない.
<単位修得要件>学業成績で60点以上を取得すること.
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>本教科は、情報処理Ⅰ,情報処理Ⅱと関連が深いのでよく理解しておくこと.電気回路の基礎を予め習得していること.
<自己学習.> 授業で保証する時間,中間試験,定期試験の準備を含む予習復習時間,プログラミングとレポート作成に必要な標準的な時間の合計が,90時間に相当する内容となっている.
<備考>マイコンを用いた電子制御の基礎について理解して欲しい.プログラミングの自習をするためにパソコンが必要だが,一般的な機種で良い.電子情報工学科学生は,既に第4学年までに修得した内容に含まれる内容であるために,履修をしても単位を与えない.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
組み込みシステムとは(種類と利用例) |
1. 組込みシステムのハードウェア構成について理解できる.
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2週 |
計算機の構成(CPU,メモリ,クロック,電源) |
上記1
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3週 |
マイコン(Arduino)の機能(PIO,AD変換,PWM,通信)とプログラミング方法 |
上記1
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4週 |
センサ、アクチュエータとの接続(信号インターフェース,駆動回路,アイソレーション) |
2. 組込みマイコンを用いたセンサ計測値の入力方法について理解している.
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5週 |
アナログ信号とデジタル信号(マージン,量子化誤差、誤り訂正) |
上記2
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6週 |
n進法、組み合わせ回路 |
3. 組込みマイコンへのプログラミングについて理解している.
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7週 |
順序回路(カウンタ,分周器) |
4. 組込みシステムのハードウェア構成について理解できる.
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8週 |
中間テスト |
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2ndQ |
9週 |
A/D変換(サンプリング周波数,基準電圧,精度)、D/A変換
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5. 組込みマイコンを用いたセンサ計測値の入力方法について理解している.
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10週 |
一定時間処理(タイマー割り込み) |
6. 組込みシステムのハードウェア構成について理解できる.
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11週 |
ノイズ対策(パスコン,ノイズフィルタ),スイッチ入力(チャタリング,プルアップ,プルダウン) |
7. 組込みマイコンを用いたセンサ計測値の入力方法について理解している.
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12週 |
ディジタルフィルタ(平滑化処理) |
上記7
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13週 |
LEDの点灯,ピエゾブザー制御 |
8. 組込みマイコンを用いたパラレルディジタル入出力(PIO)について理解している.
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14週 |
液晶ディスプレイへの文字表示 |
上記8
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15週 |
光センサ,温度センサによる計測 |
上記7
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16週 |
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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 |
基礎的能力 | 人文・社会科学 | 英語 | 英語運用の基礎となる知識 | 中学で既習の語彙の定着を図り、高等学校学習指導要領に準じた新出語彙、及び専門教育に必要となる英語専門用語を習得して適切な運用ができる。 | 3 | |
中学で既習の文法や文構造に加え、高等学校学習指導要領に準じた文法や文構造を習得して適切に運用できる。 | 3 | |
英語運用能力の基礎固め | 日常生活や身近な話題に関して、毎分100語程度の速度ではっきりとした発音で話された内容から必要な情報を聞きとることができる。 | 3 | |
平易な英語で書かれた文章を読み、その概要を把握し必要な情報を読み取ることができる。 | 3 | |
英語運用能力向上のための学習 | 自分の専門分野などの予備知識のある内容や関心のある事柄に関する報告や対話などを毎分120語程度の速度で聞いて、概要を把握し、情報を聞き取ることができる。 | 3 | |
関心のあるトピックや自分の専門分野に関する論文やマニュアルなどの概要を把握し、必要な情報を読み取ることができる。 | 3 | |
工学基礎 | グローバリゼーション・異文化多文化理解 | グローバリゼーション・異文化多文化理解 | それぞれの国の文化や歴史に敬意を払い、その違いを受け入れる寛容さが必要であることを認識している。 | 3 | |
様々な国の生活習慣や宗教的信条、価値観などの基本的な事項について説明できる。 | 3 | |
異文化の事象を自分たちの文化と関連付けて解釈できる。 | 3 | |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 日本語と特定の外国語の文章を読み、その内容を把握できる。 | 3 | |
他者とコミュニケーションをとるために日本語や特定の外国語で正しい文章を記述できる。 | 3 | |
他者が話す日本語や特定の外国語の内容を把握できる。 | 3 | |
日本語や特定の外国語で、会話の目標を理解して会話を成立させることができる。 | 3 | |
円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。 | 3 | |
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。 | 3 | |