概要:
今日，コンピュータと情報通信は社会システムや人間の諸活動を支える基盤技術として極めて重要な役割を果たしており，電子・情報関連の技術者を目指す学生は，コンピュータに関する基礎知識を充分に理解しておく必要がある。そこで，本講義ではPICとアセンブリ言語を通してコンピュータの動作を理解することを目的とする。
授業の進め方・方法:
到達目標(1)～(4)について，演習課題60点，定期試験40点により評価する。50点以上を合格とする．
注意点:
日頃からコンピュータ関連の雑誌に目を通す習慣を身につけましょう．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
プロセッサの基本機能１
ノイマン型コンピュータの構成要素について解説する．
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 2週 |
プロセッサの基本機能２
プロセッサの構成回路について解説する．
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 3週 |
プロセッサの基本機能３
命令の種類と形式について解説する．
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 4週 |
プロセッサの基本機能４
アドレス指定方式と動作の流れ（命令実行サイクル）について解説する．
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 5週 |
コンピュータの数表現１
数の表現,基数変換，負数の表現について解説する
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 6週 |
コンピュータの数表現２
2進数の加減算について解説する．
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 7週 |
コンピュータの数表現３
浮動小数点数IEEE754規格について解説する．
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ノイマン型コンピュータの構成要素と動作原理が理解できる．
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| 8週 |
中間試験
出題範囲は第１回から第7回までの学習範囲とする．
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| 2ndQ |
| 9週 |
記憶装置１
記憶装置の概要について解説する．
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各種アドレス指定モードの特徴が理解できる．
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| 10週 |
記憶装置２
主記憶装置，キャッシュメモリについて解説する．
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各種アドレス指定モードの特徴が理解できる．
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| 11週 |
記憶装置３
補助記憶装置の概要について解説する．
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記憶装置や入出力装置の概要が理解できる．
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| 12週 |
記憶装置４
磁気記憶装置の概要について解説する．
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記憶装置や入出力装置の概要が理解できる．
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| 13週 |
入出力装置
代表的な入出力装置について解説する．
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記憶装置や入出力装置の概要が理解できる．
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| 14週 |
コンピュータの性能と評価
コンピュータの性能評価法について解説する．
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記憶装置や入出力装置の概要が理解できる．
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| 15週 |
期末試験
出題範囲は第9回から第14回までの学習範囲とする．
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| 16週 |
まとめ
コンピュータの発展の歴史をたどり，今後のコンピュータの発展について考える．
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記憶装置や入出力装置の概要が理解できる．
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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 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。 | 2 | |
| コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 2 | |
| 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。 | 3 | |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | |
| 整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
| 小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | |
| 基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。 | 3 | |
| 論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 3 | |
| 簡単化の手法を用いて、与えられた論理関数を簡単化することができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 組合せ論理回路を設計することができる。 | 3 | |
| フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 与えられた順序回路の機能を説明することができる。 | 3 | |
| 順序回路を設計することができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |