到達目標
(1)組込みシステム技術について説明することができる。
(2)実習用ボードを使用して、VHDLにより回路をデザインすることができる。
本講義を学ぶことで、LSI・FPGAなどのディジタル回路設計開発の仕事に役立てることができる。
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 | 複数個の入力を任意に制御できる | 複数個の入力を制御できる | 複数個の入力の制御ができない |
| 評価項目２ | 複数個の出力を任意に制御できる | 複数個の出力を制御できる | 複数個の出力を制御ができない |
学科の到達目標項目との関係
C-2
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JABEE C-2
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教育方法等
概要:
組込みシステムで用いられているハードウェアとして、マイクロコンピュータ以外に自分で内部の回路構造がプログラミング可能なFPGAがある。本講義ではFPGAが搭載された実習ボードを用いて回路図(Schematic)及びハードウェア記述言語(HDL)により回路設計を行う。この科目は企業で写真処理機のプリンター、プロセッサーの設計を担当していた教員が、その経験を活かし、電子回路、ディジタル処理回路の最新デバイスを用いた設計手法等について講義及び演習形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位のため、事前事後学習として課題・レポートを実施します。講義は座学・演習形式で行い問題演習・課題を課し，課題・演習の提出状況とその解答内容によって評価する．
注意点:
基本的な論理回路、同期回路、非同期回路を確認しておくこと。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
組込みシステムについて。FPGA実習ボードの解説 |
実習ボードの入力回路の理解ができる
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| 2週 |
組込みシステムについて。FPGA実習ボードの解説 |
実習ボードの出力回路の理解ができる
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| 3週 |
ハードウェア設計について |
開発環境を用いたハードウェア設計方法について理解ができる
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| 4週 |
FPGA実習1 |
回路図入力により組合せ回路の設計ができる
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| 5週 |
FPGA実習2 |
回路図入力により順序回路の設計ができる
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| 6週 |
FPGA実習3 |
回路図入力により非同期回路の設計ができる
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| 7週 |
FPGA実習4 |
回路図入力により同期回路の設計ができる
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| 8週 |
中間試験期間 |
中間試験期間
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| 4thQ |
| 9週 |
FPGA実習5 |
HDLによる個々のLEDの制御ができる
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| 10週 |
FPGA実習6 |
HDLによる組合せ回路の設計ができる
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| 11週 |
FPGA実習7 |
HDLによる順序回路の設計ができる
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| 12週 |
FPGA実習8 |
HDLによる非同期回路の設計ができる
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| 13週 |
FPGA実習9 |
HDLによる同期回路の設計ができる
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| 14週 |
FPGA実習[総合演習] |
仕様書を作成し、仕様書に基づいた入出力制御ができる
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| 15週 |
期末試験期間 |
期末試験期間
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| 16週 |
FPGA実習[総合演習] |
仕様書を作成し、仕様書に基づいた入出力制御ができる
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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 | ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。 | 4 | 後2 |
| 要求仕様に従って、標準的なプログラマブルデバイスやマイコンを用いたシステムを構成することができる。 | 4 | 後3,後4,後5,後6,後7 |
評価割合
| 演習課題 | 自宅学習レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
| 配点 | 50 | 50 | 100 |