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授業科目名
担当教員
計算機アーキテクチャ
大木 真
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE218 2 EE,S 2 前期 II
[概要]
コンピュータは現在あらゆる用途に用いられており,電気電子系技術者にとってコンピュータの動作を理解していることは必須条件である。ここでは,コンピュータのハードウェアとその働きについて学ぶ。
[具体的な達成目標]
(ア)コンピュータの歴史の概要を説明できる
(イ)データ表現と符号化について説明できる
(ウ)コンピュータを構成するための基本的な論理回路を説明できる
(エ)やさしい論理回路の設計ができる
(オ)集積回路の種類などについて説明できる
(カ)CPUで用いられる基本回路について説明できる
(キ)コンピュータに用いられるメモリなどの特長を説明できる
(ク)コンピュータの構成と構成要素が説明できる
(ケ)CPUと構成要素について説明できる
(コ)コンピュータの命令の構造等について説明できる
(サ)命令フェッチ時のCPUの内部動作の基本を説明できる
(シ)アドレスモードの違いを説明できる
(ス)命令実行時のCPUの内部動作を説明できる
(セ)サブルーチンの働き,動作について説明できる
(ソ)コンピュータの入出力の概要を説明できる
(タ)コンピュータの周辺装置の働きの概要を説明できる
[必要知識・準備]
ディジタル回路を履修して理解していること
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 50  %上記達成目標の6割以上を達成すること.割合は講義の進捗状況によって変更する場合がある. 
2試験:中間期 50  %上記達成目標の6割以上を達成すること.割合は講義の進捗状況によって変更する場合がある. 
[教科書]
  1. 必要に応じて講義資料を配布する.
[参考書]
  1. 堀 桂太郎, 図解 コンピュータアーキテクチャ入門 第2版, 森北出版, ISBN:9784627829022
  2. 城 和貴, コンピュータアーキテクチャ入門, サイエンス社, ISBN:9784781913285
  3. 大島 篤, 3DCGでよくわかるパソコン解体新書, 高陵社書店, ISBN:4771106541
  4. 竹内 伸, 実物でたどるコンピュータの歴史, 東京書籍, ISBN:9784487806928
[講義項目]
1. コンピュータの歴史
   ENIACからIBM370まで,4004からPentiumまで,パーソナルコンピュータ
2. データ表現
   データ表現と符号化(10進−2進変換,2進−10進変換,2進数の演算)
   2の補数,小数の2進表現,浮動小数点,2進の掛け算・割り算
3. 論理回路
   論理関数と真理値表,簡単化,組合せ論理回路,順序回路
4. CPUで用いられる基本回路
   半加算器,全加算器,2の補数による減算回路
   マルチプレクサ,デコーダ
   記憶素子
5. 集積回路
   MOSFET,集積回路,CMOSゲート
6. コンピュータの基本構成
   コンピュータのシーケンスと内部構成,ノイマン型コンピュータ
7. 中間評価・まとめ
8. モデルコンピュータ
   モデルコンピュータの構成と構成要素
9. モデルコンピュータの動作(1)
   CPUの信号のやりとり,バスとシステム制御信号
   命令フェッチ,メモリリード・ライト,I/Oリード・ライト
10. モデルコンピュータの動作(2)
   アセンブラ言語とアーキテクチャ,命令の実行,Z-80 命令表,内部レジスタ
11. モデルコンピュータの動作(3)
   アドレッシング,疑似命令,アセンブリリスト
12. モデルコンピュータの動作(4)
   ジャンプ命令,I/O入出力命令,シフト命令,サブルーチン
13. アセンブリプログラムの例
14. 演習
15. 総括評価・まとめ
[教育方法]
スライドを用いて講義を行うが,練習問題などで黒板も使用する.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《電気電子システム工学科》
C-4:電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
基礎工学部門・応用工学部門に含まれる科目を通じて電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
 
[その他]
原則として追試・再試は行わない.