1. コンピュータの基本的な構造と機能を理解する。
2. 命令セットアーキテクチャを理解する。
3. 制御アーキテクチャを理解する。
4. メモリアーキテクチャを理解する。
概要:
計算機の基本構造や機能について概説し、計算機を構成するCPUの命令セットと実行制御、メモリ、入出力装置がどのような理論に基づいて構成されているかを学ぶ。
この科目は企業で組み込みシステムCPUに関する設計開発に従事していた教員が、その経験を活かし、授業を担当する。
授業の進め方・方法:
座学による講義を中心とするが、必要に応じ、演習に取り組むことで、理解を深め定着を図る。
注意点:
本科目は、授業で保証する学習時間と、予習・復習及び課題レポート作成に必要な標準的な自己学習時間の総計が、90時間に相当する学習内容である。
この授業は後期開講の「オペレーティングシステム」に深く関係するため、計算機の中核的なハードウェアであるCPUがどのようにプロセス実行を実現しているかを意識すること。
評価の対象としない欠席条件（割合） 1/3以上の欠課
| 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 | 整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 4 | 前2 |
| 整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 4 | 前2 |
| 小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 4 | 前2 |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 4 | 前2 |
| 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 | 前5 |
| 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 | 前7 |
| 組合せ論理回路を設計することができる。 | 4 | 前5 |
| 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 | 前4,前7 |
| コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 4 | 前5,前7 |
| プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | 前10,前11,前12,前13,前14 |
| 入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | 前14,前15 |
| コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて説明できる。 | 4 | 前1,前5,前11 |
| コンピュータシステム | ネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。 | 4 | 前1 |
| システム設計には、要求される機能をハードウェアとソフトウェアでどのように実現するかなどの要求の振り分けやシステム構成の決定が含まれることを説明できる。 | 4 | 前1 |
| ユーザの要求に従ってシステム設計を行うプロセスを説明することができる。 | 1 | 前4 |