Course Objectives
学習目的：コンピュータアーキテクチャ（設計思想）の視点からみたコンピュータの構造や仕組みを体系的に学ぶとともに，ハードウェアとソフトウェアの関係について理解する。
到達目標
１．コンピュータの基本的な仕組みを理解し，説明できる。
２．CPUに関する代表的な設計手法を理解，説明できる。
３．メモリに関する代表的な設計手法を理解し，説明できる。
Rubric
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
| 評価項目1 | コンピュータの構造や仕組みを具体的に説明でき，その利点，欠点を説明できる。 | コンピュータの構造や仕組みを具体的に説明できる。 | コンピュータの構造や仕組みの概要を説明できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目2 | CPUに関する代表的な設計手法を具体的に説明でき，それぞれの利点，欠点を説明できる。 | CPUに関する代表的な設計手法を具体的に説明できる。 | CPUに関する設計手法の概要を説明できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目3 | メモリに関する代表的な設計手法を具体的に説明でき，それぞれの利点，欠点を説明できる。 | メモリに関する代表的な設計手法を具体的に説明できる。 | メモリに関する設計手法の概要を説明できる。 | 左記に達していない。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
一般・専門の別：専門
学習の分野：情報システム・プログラミング・ネットワーク
必修・必履修・履修選択・選択の別：必履修
基礎となる学問分野：情報学／計算機システム・ネットワーク
学習・教育目標との関連：本科目は総合理工学科学習・教育目標「③基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習･教育到達目標は「（A）技術に関する基礎知識の深化，A-2：「電気・電子」，「情報・制御」に関する専門技術分野の知識を修得し，説明できること」である。
授業の概要：これまで学んだコンピュータに関する基礎知識を深め，コンピュータアーキテクチャ（設計思想）の視点から見たコンピュータの構造や仕組みを体系的に学ぶ。
Style:
授業の方法：板書を中心に，学生の理解度を確かめながら講義を行う。また，理解が深まるよう，関連した演習を課す。
成績評価方法：2回の定期試験の結果を同等に評価する。原則，再試験は行わないが，状況に応じて再試験を実施し，理解が確認できれば点数を変更することがある。ただし，変更した後の評価は60点を超えないものとする。
Notice:
履修上の注意：学年の課程修了のためには履修（欠課時間が所定授業時間数の３分の１以下）が必須である。
履修のアドバイス：本科目で学習する内容は，過去に履修したコンピュータに関係する科目の内容と深く関係している。
基礎科目：ディジタル工学（３年），デジタル応用（３），コンピュータ概論（３），情報数理（４）
関連科目：情報システム分析（５年），システムプログラミング（５）
受講上のアドバイス：情報処理技術者試験等で取り上げられる技術用語について理解しておくこと。身近なパソコンの内部構造と関連づけてコンピュータの構造や仕組みを理解するようにすれば，一層理解が深まる。授業開始時刻を過ぎての入室は遅刻とする。遅刻２回で欠課１回として取り扱う。１授業単位ごとに確認する。
Course Plan
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Theme |
Goals |
| 1st Semester |
| 1st Quarter |
| 1st |
ガイダンス，コンピュータの歴史と種類 |
本授業による学習の到達目標を説明できる。
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| 2nd |
ノイマン型コンピュータの特徴
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ノイマン型コンピュータの特徴を説明できる。
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| 3rd |
命令セット
・命令形式の構成
・命令セット |
命令セットの構成を説明できる。
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| 4th |
命令セット
・命令機能の評価
・アドレッシング |
アドレッシングについて説明できる。
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| 5th |
CPUアーキテクチャ
・ハーバードアーキテクチャ
・RISC
・CISC |
CPUアーキテクチャについて説明できる。
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| 6th |
制御アーキテクチャ
・ワイヤードロジック制御方式とその構成 |
ワイヤードロジック制御方式について説明できる。
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| 7th |
制御アーキテクチャ
・マイクロプログラム制御方式とその構成 |
マイクロプログラム制御方式について説明できる。
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| 8th |
前期中間試験
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| 2nd Quarter |
| 9th |
前期中間試験の返却と解答の説明 |
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| 10th |
キャッシュメモリ
・キャッシュメモリの仕組み
・1次キャッシュと2次キャッシュ |
キャッシュメモリの仕組みについて説明できる。
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| 11th |
キャッシュメモリ
・キャッシュメモリのマッピング方式
・主記憶への転送方式 |
キャッシュメモリのマッピング方式について説明できる。
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| 12th |
仮想メモリ
・仮想メモリの仕組み
・ページング方式 |
ページング方式について説明できる。
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| 13th |
仮想メモリ
・セグメンテーション方式
・マッピング方式 |
セグメンテーション方式について説明できる。
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| 14th |
割込みアーキテクチャとパイプライン処理
・割込みの仕組み
・命令パイプラインの仕組み |
割込みアーキテクチャとパイプライン処理について説明できる。
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| 15th |
前期末試験 |
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| 16th |
前期末試験の返却と解答の説明 |
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| 2nd Semester |
| 3rd Quarter |
| 1st |
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| 2nd |
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| 3rd |
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| 4th |
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| 5th |
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| 6th |
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| 7th |
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| 8th |
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| 4th Quarter |
| 9th |
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| 10th |
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| 11th |
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| 12th |
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| 13th |
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| 14th |
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| 15th |
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| 16th |
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Evaluation Method and Weight (%)
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | Total |
| Subtotal | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |