授業科目名				担当教員
ハードウェア基礎実験				小俣　昌樹／木下　雄一朗
時間割番号	単位数	コース	履修年次	期別	曜日	時限
TCS204	2	(未登録)	2	前期	火	III-IV
［概要］
コンピュータは，CPU，主記憶装置，外部記憶装置などのハードウェアで構成される．これらのハードウェアは，ディジタル回路を基本とする物理部分であり，パーソナルコンピュータをはじめ，通信機器，自動車，家電製品，医療機器などのさまざまな機器に組み込まれている．本授業では，コンピュータのハードウェアの基礎となるディジタル回路の基礎知識として，回路図，電子部品，電気理論を学修し，実験を通してフリップフロップ回路やカウンタ回路などのさまざまな基礎的な回路の構築方法およびその動作を学修する．また，その応用として，マイコンボードやセンサ類を使用し，ハードウェアとソフトウェアとの連携部分を学修する．さらに，各実験後に提出するレポート作成を通じて，科学技術文書の基本的な作成方法を学ぶ．
［具体的な達成目標］
・ディジタル回路の基礎的な用語および基本的な部品について説明できること． ・コンピュータで使われている基本的なディジタル回路の構成および動作を理解して作成し，実験を行えること． ・マイコンボードの動作原理を理解して使用できること． ・科学技術文書の基本的な作成方法を身につけて，報告書を作成できること．
［必要知識・準備］
先行授業の「計算機アーキテクチャI」と「計算機アーキテクチャI演習」を履修していることが望ましい．
［評価方法・評価基準］
No 評価項目 割合 評価の観点 1 試験：中間期  30  % 筆記試験によって，実験内容に関する理解度を評価する．  2 小テスト／レポート  50  % 全9回の実験レポートで，実験内容に関する理解度，および科学技術文書の作成能力を評価する．  3 発表／表現等  20  % 発表会と技術報告書によって，応用制作における制作物の設計・実装技術と表現を評価する．
［教科書］
(未登録)
［参考書］
湯田 春雄, 堀端 孝俊, しっかり学べる 基礎ディジタル回路, 森北出版株式会社, ISBN:4627791712 白土 義男, たのしくできる やさしいディジタル回路の実験, 東京電機大学出版局, ISBN:4501317000 小林 茂, Prototyping Lab ―「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ, オライリー・ジャパン, ISBN:4873114535 Casey Reas, Ben Fry, 船田 巧 (訳), Processingをはじめよう, オライリー・ジャパン, ISBN:4873115159
［講義項目］
【基礎技術編】 　１．ディジタル回路，回路図，電子部品 　２．ゲートIC（１）NAND ゲート 　３．ゲートIC（２）論理回路の作成 　４．オペアンプ（１）オペアンプの基本と増幅回路 　５．オペアンプ（２）演算回路 　６．A/Dコンバータ 　７．デコーダとマルチプレクサ 　８．フリップフロップ 　９．シフトレジスタとカウンタ １０．前半のまとめと中間評価 【応用編】 １１．マイコンボード １２．センサとアクチュエータ １３．応用制作（１）設計 １４．応用制作（２）実装 １５．応用制作発表会
［教育方法］
・第1回は，それ以降の実験のための基礎知識を講義する座学を行う． ・実験の回においては，はじめに基礎知識および作業内容を説明し，その後の実験においてその内容を確認できるようにする． ・実験中は，担当教員およびティーチングアシスタントが巡回しながら質問などに対応する． ・各実験について，実験の目的，動作原理，実験方法，実験結果，結果に対する考察などをまとめた詳細なレポートを作成し提出する．提出されたレポートに対して，チェックシートや moodle などを通じてフィードバックを行う． ・応用制作では，それまでに学修した内容に基づいて，受講者自身が設計・実装を行う．
［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］
(未登録)
［その他］
第 11 回以降の応用編では，マイコンボードとして「Arduino」を使用する．授業では 1 人 1 台の Arduino を貸し出すが，Arduino に興味を持ち授業終了後も引き続き使用したい場合には，高価なボードではないので，購入することをお勧めする．