到達目標
様々な機器に組み込まれているマイクロコンピュータについて、
(1)MPUの各信号の役割を理解して、マシンサイクルとアセンブラの関係を理解できる。
(2)MPUとメモリのタイミング設計及び回路設計ができる。
(3)割り込み処理の特長を理解して、割り込みとアセンブラプログラムの関係を理解できる。
(4)ハードウェア記述言語によりディジタル回路の基本的な設計ができる。
(5)マイコン技術と福祉支援機器との関係を理解できる。
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 | MPUの各信号の役割を理解して、マシンサイクルとアセンブラの関係を理解できる。 | MPUの各信号の役割を理解できる。 | MPUの各信号の役割を理解できない。 |
評価項目2 | MPUとメモリのタイミング設計及び回路設計ができる。 | MPUとメモリのタイミング設計ができる。る。 | MPUとメモリのタイミング設計ができない。 |
評価項目3 | 割り込み処理の特長を理解して、割り込みとアセンブラプログラムの関係を理解できる。 | 割り込みとアセンブラプログラムの関係を理解できる。 | 割り込みとアセンブラプログラムの関係を理解できない。 |
評価項目4 | ハードウェア記述言語により論理演算とフリップフロップを用いた基本的な回路設計ができる。 | ハードウェア記述言語により論理演算の基本的な設計ができる。 | ハードウェア記述言語により論理演算の基本的な設計ができない。 |
評価項目5 | マイコン技術を用いた福祉支援機器が説明できる。 | マイコン技術と福祉支援機器との関係を理解できる。 | マイコン技術と福祉支援機器との関係を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE J(05)
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本校 (1)-a
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電子機械 (3)-a
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教育方法等
概要:
マイクロコンピュータは様々な機器に組み込まれており、その動作原理の理解は重要である。この科目では、コンピュータのアーキテクチャ、動作タイミング、回路設計について学習します。
この科目は企業でマイコン応用装置の開発を担当していた教員が、その経験を活かし、マイクロコンピュータを用いた回路設計の理論について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
学修単位として、マイクロコンピュータに関する講義、練習問題と並行して、ハードウェア記述言語による基礎的な回路設計の課題に取り組みます。授業の内容にあわせた中間試験と期末試験を実施します。
注意点:
講義のノートは100%とること。学修単位の課題は期限までにすべて提出すること。
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 |
マイコンのハードウェア概要 |
マイコンのハードウェア概要が理解できる。
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2週 |
マシンサイクル |
ステートとマシンサイクルが理解できる。
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3週 |
アクセスタイム |
アクセスタイムの計算と各信号の関係が理解できる。
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4週 |
MPU周辺回路の設計1 |
MPU周辺回路としてクロック,リセット回路の設計が理解できる。
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5週 |
MPU周辺回路の設計2 |
MPU周辺回路として入出力信号線の設計が理解できる。
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6週 |
メモリの機能と構成 |
メモリの機能と構成が理解できる。
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7週 |
SRAM,EEPROM,DRAM |
SRAM,EEPROM,DRAMの構成と記憶原理が理解できる。
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8週 |
中間試験
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4thQ |
9週 |
I/Oインタフェースとメモリマッピング |
I/Oインタフェースとメモリマッピングの概要が理解できる。
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10週 |
入力インタフェース |
入力インタフェースのタイミングと回路が理解できる。
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11週 |
出力インタフェース |
出力インタフェースのタイミングと回路が理解できる。
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12週 |
外部装置と回路 |
外部回路と回路が理解できる。
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13週 |
ロジック回路IC |
ロジック回路ICの概要が理解できる。
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14週 |
マイコン応用技術1 |
マイコン技術の応用事例について理解できる。
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15週 |
マイコン応用技術2 |
マイコン技術の福祉支援機器に関する応用事例について説明できる。
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16週 |
期末試験 |
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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 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 30 | 0 | 10 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 60 | 30 | 0 | 10 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |