概要:
現在様々な機械(家電、車、工作機械等)にコンピュータが組み込まれ、最適な状況での自動制御が行われている。それら機械に対応したメカトロ技術者を育成するために、PICと呼ばれる組み込み型コンピュータを用いてプログラミングとコンピュータ制御について学習する。
授業の進め方・方法:
講義と実際にPICを用いた演習を行う。授業はコンピュータ制御と連動して行う。コンピュータ制御で必要となるPIC制御を演習として行う。
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
PICアーキテクチャI |
PICの内部構造を学習する。プログラムによりPICがどのように動作するかを理解する。
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2週 |
PICアーキテクチャII |
簡単なプログラムを動作させることにより、PICの実際の動きを見て、PICの構造を理解する。
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3週 |
外部制御関数 |
PICを組み込んで機器を制御するために必要な外部制御関数について学習する。
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4週 |
モータ制御I |
モータ制御プログラムの流れを理解する。
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5週 |
モータ制御II |
モータ制御の応用プログラムについて学習する。
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6週 |
センサ入力I |
赤外線センサーとPICの入力の関係について学習する。
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7週 |
センサ入力II |
色々なセンサーを学び、応用プログラムを理解する。
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8週 |
PIC制御 |
これまでのPIC制御プログラムのまとめを行う。
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2ndQ |
9週 |
中間試験 |
制御に必要なプログラミングの知識を問う。
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10週 |
組込み関数I |
割り込み制御と組み込み関数について学習する。タイマー等によって外部機器を制御する方法を理解する。
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11週 |
組込み関数II |
外部機器の制御に有用な組込み関数の使い方、プログラムの仕方について学習する。
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12週 |
割り込みI |
外部機器を用いるために必要な割り込み制御について学習する。
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13週 |
割り込みII |
割り込み制御の応用について学習する。
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14週 |
アセンブラの基本 |
PICアーキテクチャと1対1対応となるプログラム言語としてのアセンブラの重要性を学習する。
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15週 |
期末試験 |
割り込み関数を用い外部機器の制御ができるプログラムを作成することができるかを問う。授業全範囲から出題される。
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16週 |
答案返却など |
試験の解答と解説
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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 | 情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。 | 3 | |
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。 | 3 | |
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 3 | |
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 情報処理 | プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。 | 4 | |
定数と変数を説明できる。 | 4 | |
整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。 | 4 | |
演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。 | 4 | |
算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。 | 4 | |
データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。 | 4 | |
条件判断プログラムを作成できる。 | 4 | |
繰り返し処理プログラムを作成できる。 | 4 | |
一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | |