概要:
第１～４学期開講
※実務との関係
この科目は企業で光ファイルシステムの研究開発において組込みシステムの設計・調整を担当していた教員が、その経験を生かし、組込みシステムの設計等について実習形式で授業を行うものである。本科目では組込みシステムのデバイスドライバーの開発に焦点をあて、H8マイコンによる制御の実習を通じて、複数の割り込み処理やデバッグ手法などの基本的な知識や技術を身につける。
授業の進め方・方法:
本科目はPBL方式で行う授業である。ＰＢＬ（Project-Based Learning）とは、和訳では「課題解決型学習」であり、座学（講義形式教育）と一線を画するものである。高度情報化社会に代表される科学の進歩に対して、「講義」と「実験・演習」の積み上げ（詰め込み型教育、系統的教育）により教える量を増やしても、多岐にわたる学問分野を網羅できない。本学科では知識や技術の伝授よりも、個々の学生に適した方法論の習得と確立を重視する。この点で、ＰＢＬでは具体的な課題を設定するため、課題解決という目標に向かって学生は意欲的に取り組み、その過程で自分の方法論を獲得することができる。
教員はまず学生に課題を出す。このとき幾つかのインストラクションは行うが、あくまで学生が自主的に学習して授業に積極的に参加することを求める。
注意点:
プログラミングの講義、データ構造とアルゴリズム、情報数学・情報処理、さらに電気回路・電子回路などの講義で学ぶプログラムやマイコン、回路の知識を実験を通して確認する。プログラミングによる情報技術の理解のみならず、センサーの特性に応じた計測・制御方法を習得する。さらに、デジタルオシロスコープ・ロジックアナライザーなどの測定器により信号を測定を通して、デバイスなどの基本的操作方法を説明する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
説明・注意事項 |
実験を進めるにあたっての全体的注意事項と数値の取り扱い、各実験テーマの概略、レポートの作成方法について理解する。
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| 2週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュール設計を行う。 |
実験のための仕様に基づくモジュール設計の概念が理解できる。
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| 3週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュール設計を行う。 |
実験のための仕様に基づくモジュールの静的関係が理解できる。
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| 4週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュール設計を行う。 |
実験のための仕様に基づくモジュールの静的関係の図を描くことができる。
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| 5週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの設計を行う。 |
実験のための仕様に基づくモジュールの動的関係が理解できる。
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| 6週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの設計を行う。 |
実験のための仕様に基づくモジュールの動的関係の図を描くことができる。
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| 7週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの設計を行う。 |
仕様に基づく基本設計の静的関係をPAD図に描く。
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| 8週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの設計を行う。 |
仕様に基づく基本設計の動的関係をシーケンス図に描く。
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| 2ndQ |
| 9週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの設計を行う。 |
仕様に基づく詳細設計の静的関係をPAD図に描く。
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| 10週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの設計を行う。 |
仕様に基づく詳細設計の動的関係をシーケンス図に描く。
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| 11週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの実装を行う。 |
仕様を満たすプログラミングの実装を行う。
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| 12週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの検証を行う。 |
プログラ厶の検証を行い、仕様を満たしているかの検討を行う。
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| 13週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの評価を行う。 |
実験データの検討を行い、仕様の検証を行う。
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| 14週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの評価を行う |
実験の目的・結果・考察をまとめた実験レポートを作成できる
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| 15週 |
モータのPWM制御のデバイスドラバー化に関するモジュールの評価を行う。 |
実験の目的・結果・考察をまとめた実験レポートを作成できる
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
実験のための仕様に基づく基本設計を行う。
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| 2週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
基本設計に基づくモジュールの静的関係の検討を行う。
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| 3週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
基本設計に基づくモジュールの静的関係の検討を行う。
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| 4週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
基本設計に基づくモジュールの動的関係の検討を行う。
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| 5週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
基本設計に基づくモジュールの動的関係の検討を行う。
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| 6週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
実験のための仕様に基づく詳細設計を行う。
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| 7週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
詳細設計に基づくモジュールの静的関係の検討を行う。
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| 8週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
モジュールの静的関係の検討からPAD図の作成を行う。
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| 4thQ |
| 9週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
詳細設計に基づくモジュールの動的関係の検討を行う。
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| 10週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のモジュール設計を行う。 |
モジュールの静的関係の検討からシーケンス図の作成を行う。
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| 11週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のプログラム実装を行う。 |
仕様を満たすプログラミングの実装を行う。
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| 12週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御のプログラム実装を行う。 |
実験データの検討を行い、仕様の検証を行う。
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| 13週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御の評価を行う。 |
実験データの検討を行い、仕様の検証を行う。
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| 14週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御の評価を行う。 |
プログラ厶の信号の検証やソフトウエアの検証を行い、検証に関するレポートが作成できる
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| 15週 |
A/Dコンバータの値によるモータのPWM制御の評価を行う。 |
実験の目的・結果・考察をまとめた実験レポートを作成できる
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| 16週 |
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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 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |