到達目標
１．コンピュータにおける数値表現として，整数，固定小数点数，浮動小数点数の表現方法を理解する。
２．命令セットアーキテクチャの概要を理解する。
３．コンピュータの構成要素ごとにそれぞれのアーキテクチャの概要を理解する。
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 |
| コンピュータの数値表現 | 整数，固定小数点数，浮動小数点数の表現方法を具体例を用いて説明できる。 | 整数，固定小数点数，浮動小数点数の表現方法がわかる。 | 整数，固定小数点数，浮動小数点数の表現方法がわからない。 |
| 命令セットアーキテクチャ | 命令セットアーキテクチャを詳細に説明できる。 | 命令セットアーキテクチャの概要を説明できる。 | 命令セットアーキテクチャが把握できていない。 |
| コンピュータの構成要素ごとのアーキテクチャ | コンピュータ構成要素ごとのアーキテクチャを説明できる。 | コンピュータ構成要素ごとのアーキテクチャの概要を把握している。 | コンピュータ構成要素ごとのアーキテクチャの概要が把握できていない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
情報コースでは，組み込みシステムやディジタル回路，プログラミングなのど学習を通してコンピュータの実際の構成を把握し利用したり，コンピュータを構成している複雑な回路に含まれる，よりプリミティブな回路につい理解してきた。本科目では，コンピュータがどのような構造や仕組みを有しており，どのように動作するのかといったことを系統だてて学習する。これにより，よりコンピュータに対する理解を深め，詳細にコンピュータの動作等を考えられるようになることを期待する。
授業の進め方・方法:
必要に応じて理解を助けるためのスライド，プリントを用いることもあるが，基本的には講義によって授業を進める。授業は，ほぼ教科書に沿って進めるが，時間数とのバランスから教科書のすべてを網羅し，講義することはできない。このため，必然的に講義内容を教科書からピックアップするような形式で授業を行うことになる。また，授業実施ごとに課題を出す。
注意点:
本科目では，これまでに学習したコンピュータにおける数値表現やディジタル回路に関する知識をベースとなる部分もある。したがって，既に学習した範囲を復習しなければならない場合もあり得る。また，授業実施ごとに出題する課題は評価対象とするので，しっかり取り組み，期限内に提出することが大切である。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
コンピュータアーキテクチャとは |
コンピュータシステムにおけるトレードオフ，情報処理の階層構造などを把握する
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| 2週 |
コンピュータにおける数表現 |
固定・浮動小数点数の表現，文字表現の各方法について理解する
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| 3週 |
論理回路 |
各種ディジタル回路の構成や機能を復習し，理解を深める
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| 4週 |
基本アーキテクチャ１ ： ノイマン型コンピュータのハードウェア構成 |
ノイマン型コンピュータの基本的な構成を把握する
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| 5週 |
基本アーキテクチャ２ ： 命令セット，命令形式，アドレス指定 |
基本的な命令の記述形式，アドレッシングモードを理解する
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| 6週 |
制御アーキテクチャ１ ： 命令実行順序とその制御 |
命令実行順序制御の概要を理解する
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| 7週 |
制御アーキテクチャ２ ： 割り込み |
割り込みの概念と仕組みの概要を理解する
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
演算アーキテクチャ１ ： 固定小数点数演算 |
固定小数点数の基本演算機構を理解する
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| 10週 |
演算アーキテクチャ２ ： 浮動小数点演算 |
浮動小数点数の基本演算機構を理解する
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| 11週 |
演算アーキテクチャ３ ： 論理演算，ＡＬＵアーキテクチャ |
ALUの構成を把握する
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| 12週 |
メモリアーキテクチャ１ ： メモリ装置とアーキテクチャ |
メモリ装置の種類・構成を把握する
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| 13週 |
メモリアーキテクチャ２ ： 仮想メモリ，キャッシュ |
仮想メモリの構成・原理を理解する
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| 14週 |
入出力アーキテクチャ１ ： 入出力機能・装置 |
入出力の役割を把握し，各種入出力装置の概要を把握する
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| 15週 |
入出力アーキテクチャ２ ： 入出力制御 |
DMA，バスアービトレーションなどの仕組みを理解する
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| 16週 |
試験返却（解説） |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 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 | 0 | 0 | 0 | 40 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 40 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |