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授業科目名
担当教員
組込みアーキテクチャ
森澤 正之
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TJM305 2 (未登録) 3 前期 I
[概要]
組込みシステム技術者はソフトウェアだけでなく,そのソフトウェアが動くハードウェアを理解することが必要である.本講義は組込みシステムで使われるシステムのアーキテクチャを中心にコンピュータが内蔵される様々なシステムのアーキテクチャの基礎を学ぶ.
[具体的な達成目標]
本科目を終了した学生は以下の項目ができるようようになる。

(A) コンピュータアーキテクチャの基本概念を説明できる
(B) ノイマン型コンピュータの基礎概念を説明でき、その構成を図を使って説明できる
(C) 命令セットアーキテクチャを説明できる。
(D) 演算アーキテクチャを説明でき、加減乗除のアルゴリズムを具体的な計算例を示して説明でき、それを実現するハードウェアを設計できる。
(E) 制御アーキテクチャに関して、小規模簡易コンピュータを設計でき、それを使って具体的な命令ごとの動作を説明できる。
(F) メモリ、キャッシュメモリ、仮想メモリなどのメモリアーキテクチャを説明できる
(G) パイプラインについて説明でき、その他の高速化の手法についても説明できる
(H) 割り込み、入出力について説明できる
[必要知識・準備]
2進数、論理演算、論理回路などの知識を必要とする。
「組込み設計演習」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:期末期 40  %(E)〜(H)の内容に関して、各項目を正しく説明できるか、小規模簡易コンピュータを設計できるかなどを評価する 
2試験:中間期 40  %(A)〜(E)の内容に関して、各項目を正しく説明できるか、演算器のアルゴリズムを使って計算できるか、ハードウェアを設計できるかなどを評価する。 
3小テスト/レポート 20  %授業の内容を的確にまとめられるかを、ノートのチェックおよび小テストで評価する 
[教科書]
  1. 堀桂太郎, 図解コンピュータアーキテクチャ入門(第3版), 森北出版, ISBN:978-4-627-82903-9
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
第1回:コンピュータの歴史,ノイマン型コンピュータの基本構成と動作
第2回:命令セットアーキテクチャ(命令, アドレッシング,CISCとRISC)
第3回:演算アーキテクチャ1(データ表現)
第4回:演算アーキテクチャ2(演算アルゴリズム)
第5回:制御アーキテクチャ1(小規模簡易コンピュータの動作1)
第6回:制御アーキテクチャ2(小規模簡易コンピュータの動作2)
第7回:中間評価(総括とまとめ)
第8回:制御アーキテクチャ3(小規模簡易コンピュータの設計1)
第9回:制御アーキテクチャ3(小規模簡易コンピュータの設計2)
第10回:メモリアーキテクチャ
第11回:キャッシュメモリと仮想メモリ
第12回:パイプラインアーキテクチャ
第13回:高速化の技術
第14回:割込みアーキテクチャ/入出力アーキテクチャ
第15回:最終評価(総括とまとめ)
[教育方法]
1.コロナウイルス対策のために教室が使えない場合は、ZOOMを使ったライブ型とmoodleを使ったオンデマンド型を併用したオンライン授業で行います。
2.コロナウィルスに関する状況が好転して教室が使えるようになった場合は、対面型の授業への転換を考慮します。
3.受講者は事前に準備された動画資料を視聴してから授業に参加してもらいます。また、授業のほとんどの時間は、アクティブラーニングの学習活動を行ないます。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)