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授業科目名
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担当教員
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ハードウェア実験I
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鈴木 良弥／西崎 博光／高村 聡／藤巻 みどり
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 263304 | 2 | F | 3 | 前期 | 木 | III~IV |
| ［概要］ | ||||||
| コンピュータ科学の専門家になろうとする者にとって，コンピュータのハードウェアに関する知識は必須のものである．論理回路の原理や計算機の構成方法は講義を通して学べるが，実際にコンピュータを設計，製作しようとすると様々な現実的な問題を考えなければならない．この授業では，コンピュータを構成している基本的な回路を設計製作してその動作を学ぶと共に，ワンボードコンピュータを各自設計製作し，コンピュータのハードウェアについての知識とハードウェアをコントロールするための言語としてアセンブラを身に付けることを目標としている． | ||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 1. ICの種類とその機能・動作原理を理解し，応用回路を製作できる 2. ワンボードコンピュータを使って，コンピュータ内での処理の流れやデータの入出力を理解する 3. アセンブリ言語を用いたプログラミングができる． |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 基礎物理学III，物理学実験，ハードウェア基礎実験，ディジタル回路，計算機アーキテクチャI・IIを履修していることが望ましい． ワンボードコンピュータ（10,500円）を各自購入してもらう． |
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| ［評価方法・評価基準］ | ||||||
| 各実験テーマ終了毎にレポート提出を課す．そのレポート点（受講態度や授業中の簡単な面接等の評価もレポートに反映する），定期試験，授業中の演習等を総合して判断する．全実験テーマを履修し，レポートは講演会のものを含めすべて提出すること．原則として欠席は認めない．その上， A) 全レポート8回（予定）（95点満点で採点）の平均点 B) 授業中に行う確認問題成績（5点満点） C) 定期試験の得点（100点満点） AとBの合計点とCとを重みつき（7:3）で平均し，60点以上の取得者を合格とする． |
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| ［教科書］ | ||||||
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| ［参考書］ | ||||||
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| ［講義項目］ | ||||||
| 以下の項目のテーマについて実験を行う． １．ワンボードコンピュータの組み立て ２．ワンボードコンピュータを使った簡単なアセンブリプログラムの作成 ３．コンピュータ内のメモリ内容表示の確認 ４．ワンボードコンピュータを使った外部回路の制御 − 7セグメントＬＥＤの制御 − 小型液晶ディスプレイの制御 ５．ワンボードコンピュータを使ったI/Oポートのコントロール ６．ワンボードコンピュータを使ったオシロスコープへの描画 ７．外部企業の講師による講演会（予定） |
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| ［教育方法］ | ||||||
| ・新しい実験テーマ開始前に十分なテーマ説明を行い，簡単な確認問題を解答してもらい学生の理解度を測るようにし，理解できてなさそうな学生には個別に指導する． ・指導教員，ティーチングアシスタントによる実験上の個別指導を行う． ・受講者を全16班に分け，各班で協力しながら実験を行うことでコミュニケーション力をつけさせる． ・実験レポートを添削し，学生へ返却することで次提出のレポートの改善を促す． |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| 教育目標（A）に対し，ほぼ全ての情報機器が電気・電子回路で構成され，高機能なICを用いて動作していることを認識する． 実験内容から情報機器の開発が人に与える影響も理解する．教育目標(B)に対し，実験を通して単純なコンピュータを扱うことで，計算機内での情報処理の流れを理解する．教育目標(C)に対し，ハードウェアに関する初歩的な回路設計ができるような知識を，実験を通して学習すると同時に，ハードウェアを構成している素子の性質を理解し，実際の設計，開発に役立つ知識も習得する．アセンブリ言語を用いてワンボードコンピュータを制御することで，ハードウェアとソフトウェアの関連性を学ぶ． | ||||||
| ［その他］ | ||||||
| (未登録) | ||||||