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授業科目名 計算機アーキテクチャI演習
時間割番号 TCS113
担当教員名 吉川 雅修
開講学期・曜日・時限 後期・木・III 単位数 1
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
情報表現と論理代数に関する演習と,命令セットアーキテクチャレベルでCPUの動作過程を理解するための演習の二つを実施する.前者では,実験を通して論理回路の基礎を学ぶ.後者では,高水準言語のプログラムでの記述が計算機中でどのように変換され,実行されるかについての基礎を知る.
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部>コンピュータ理工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
CS-A専門3.他者に正しく理解してもらうための論理的な文書での記述力と口頭での発表力をもち、それらを円滑に駆使してコミュニケーションすることができる。
CS-B6.情報科学、及び、数学や自然科学等の知識と手法を用いて、以下のことができる。6a.解決すべき問題を形式化することができる。
CS-C6b.要求、時間、費用、資源等の制約条件を考慮した上で、複数の解が存在するような複雑な問題の中から適切な解を見つけ出すことができ
CS-D6c.各種のツールや手法に関する十分な知識をもち、それらをシステムの設計・開発・運用に応用できる。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
CS
1(1)情報表現,論理代数の基礎を説明することができるCS-B
2(2)基礎的な論理回路の構成を習得し説明および製作ができるCS-A
3(3)命令セットアーキテクチャの基礎を習得して説明することが出来るCS-D
4(4)アセンブリコードの解読と,簡単なプログラム記述ができる.CS-C
5(5)高級言語でのプログラム記述と計算機での実行過程との関係を説明することが出来るCS-D
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
120%中間評価と実験レポートで理解達成度を評価する
220%中間評価と実験レポートで理解達成度を評価する
320%中間・期末評価と提出課題提で理解達成度を評価する
420%中間・期末評価と提出課題提で理解達成度を評価する
520%中間・期末評価と提出課題提で理解達成度を評価する
合計100% 
<授業の方法>
・「計算機アーキテクチャI」を並行して履修,または履修済みであることを前提とする.
・前期科目「情報処理及び実習」,「プログラミング基礎」,「プログラミング基礎演習」が既習であることを前提とする.
・反転授業の形式で授業を進める.
・授業外に e-Learning 自習教材での演習も提示される.
<受講に際して・学生へのメッセージ>
「講義科目計算機アーキテクチャIが取り上げない内容や弱く取り上げる内容を演習形式で学習する科目」である.
主目標はアーキテクチャの知識の拡大や補完である.講義科目のシラバスを基に内容を調整することも有るが,基本的にスケジュールは独立であり「直近の講義で取り上げた内容を演習する科目」(主目標が講義知識の定着)ではない.
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 日向 俊二, C プログラムの中身がわかる本, 翔泳社, ISBN:978-4798116389
<授業計画の概要>
1タイトル第1回:科目ガイダンス、情報表現と論理(1)
事前学習
事後学習
MoodleまたはCNSの掲示により指示する
授業内容論理回路の基礎と実験準備
2タイトル情報表現と論理(2)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
     実験についてシミュレータで予習する
授業内容論理演算,論理回路について学習用ボードで実験する
3タイトル情報表現と論理(3)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
     実験についてシミュレータで予習する
授業内容組み合わせ論理回路について学習用ボードで実験する
4タイトル情報表現と論理(4)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
     実験についてシミュレータで予習する.
事後学習:情報表現と論理(2)(3)(4)に関するレポートを作成提出する.
授業内容順序回路について学習用ボードで実験する
5タイトルアセンブリプログラム(1)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容CPUとメモリ,文字列の出力,整数の代入・加減演算
6タイトルアセンブリプログラム(2)アドレス指定の書式,整数の乗除演算
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容アドレス指定の書式,整数の乗除演算
7タイトルアセンブリプログラム(3)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容データ読み込み,デバッガでの動作解析
8タイトル中間評価:まとめ
事前学習
事後学習
MoodleまたはCNSの掲示により指示する
授業内容これまでの授業のまとめ
9タイトルアセンブリプログラム(4)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容フラグとジャンプ:条件分岐の実現
10タイトルアセンブリプログラム(5)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容フラグとジャンプ:反復制御の実現とC言語プログラムの制御構文との関係
11タイトルアセンブリプログラム(6)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容データ構造:C言語での実数,文字列,構造体のアセンブリプログラムでの実現
12タイトルアセンブリプログラム(7)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容関数(1) 関数定義と関数呼び出し
13タイトルアセンブリプログラム(8)
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容関数(2) ポインタ引数,配列引数
14タイトルコンパイラによるアセンブリプログラムの最適化
事前学習
事後学習
事前学習:e-Learning教材を閲覧し,チェックテストを受験する.
授業内容最適化
15タイトル総括評価:まとめ
事前学習
事後学習
MoodleまたはCNSの掲示により指示する
授業内容これまでの授業のまとめ
<備考>
(未登録)