電子計算機Ⅰ(R3非開講)

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電子計算機Ⅰ(R3非開講)
科目番号 0136 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材 コンピュータアーキテクチュア(改訂2版)  オーム社
担当教員 原田 治行

目的・到達目標

コンピュータを制御装置として使うためには、コンピュータの仕組みを理解することが肝要である。本科目では、コンピュータアーキテクチャに関する基本概念や基礎知識を理解することと、簡略化した計算機の構成および命令サイクルや命令語についも理解することが目標である。後期に開講する電子計算機Ⅱでは、さらに知識を深める。

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コンピュータの進歩、コンピュータアーキテクチャやコンピュータの基本構造の概要およびコンピュータの性能について理解し説明できる。コンピュータの進歩、コンピュータアーキテクチャやコンピュータの基本構造の概要およびコンピュータの性能について理解する。コンピュータの進歩、コンピュータアーキテクチャやコンピュータの基本構造の概要およびコンピュータの性能について理解できない。
評価項目2メモリデバイスの速度と記憶容量の関係、揮発性・不揮発性、ランダムアクセス性や記憶階層を理解し説明できる。さらに、SRAM、DRAMの特徴を説明できる。メモリデバイスの速度と記憶容量、揮発性・不揮発性、ランダムアクセス性、SRAM、DRAMや、記憶階層を理解する。メモリデバイスの速度と記憶容量、揮発性・不揮発性、ランダムアクセス性、SRAM、DRAMや、記憶階層を理解できない。
評価項目3命令セットの構成や命令形式及びアドレッシングについて理解し、説明できる。命令セットの構成や命令形式及びアドレッシングについて理解する。命令セットの構成や命令形式及びアドレッシングについて理解できない。
評価項目4コンピュータで扱うデータ形式(固定小数点、浮動小数点)の説明や、浮動小数点についての加減算を理解し、実際に計算できる。コンピュータで扱うデータ形式(固定小数点、浮動小数点)や、浮動小数点についての加減算を理解する。コンピュータで扱うデータ形式(固定小数点、浮動小数点)や、浮動小数点についての加減算を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3 説明 閉じる
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c 説明 閉じる
教育プログラムの科目分類 (4)② 説明 閉じる
JABEE(2012)基準 1(2)(d)(1) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
4学年のデジタル回路の授業内容の復習を前もって行うことが肝要である。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義の内容をよく理解するために、毎回、予習や演習問題等の課題を含む復習として、60分以上の自学自習が必要である。理解状況を把握するために適宜小テストやレポートを出題するので、講義内容をよく理解すること。
注意点:
疑問点があれば、その都度質問すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1. 概要
1.1コンピュータの進歩
コンピュータの歴史やデバイス技術の進歩を理解する。
2週 1.2コンピュータアーキテクチャとは プロセッサアーキテクチャ、メモリアーキテクチャ、入出力アーキテクチャの基本的な構造を理解する。
3週 1.3コンピュータの基本構造 プロセッサアーキテクチャの基本を理解する。
メモリアーキテクチャの基本を理解する。
4週 同上 入出力アーキテクチャの基本を理解する。
アーキテクチャとシステムソフトウエアの基本を理解する。
5週 1.4コンピュータの性能 性能の評価尺度の定義と評価方法について理解する。
6週 2.メモリアーキテクチャ
2.1メモリデバイス
速度と記憶容量の関係、揮発性、不揮発性、ランダムアクセス性、SRAM、DRAMを理解する。
7週 同上
8週 2.2記憶階層 記憶階層を理解する。
2ndQ
9週 3.命令セットアーキテクチャ
3.1命令セットとは
3.2命令形式
命令セットと命令形式について理解する。
10週 3.3アドレッシング 命令のアドレッシングについて理解する。
11週 3.4命令セットの設計指針
3.5演習問題
命令セットの設計指針について理解する。
命令セットアーキテクチャを演習によって理解を深める。
12週 4.プロセッサアーキテクチュア
コンピュータで扱うデータ形式(固定小数点、浮動小数点)について理解する。
13週 4.1 データ形式 浮動小数点について、加減算を理解する
14週 同上
15週 試験答案の返却・解説 試験において間違った部分を自分の課題として把握する(非評価項目)
16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70000030100
基礎的能力000000
専門的能力70000030100
分野横断的能力0000000