授業科目名	組込みプログラミング及び実習
時間割番号	UEE209
担当教員名	中村　一彦
開講学期・曜日・時限	前期・木・IV-V	単位数	3
＜対象学生＞
工学科２年次以上
＜授業の目的＞
組み込みシステムでは、スマートフォンや家電製品、自動車や産業機械・機器など特定の目的に専用化されたシステムに搭載されているコンピュータシステムとしてマイコンやFPGAが用いられている。本科目では、ESP32やArduino等のマイコンを用いた実習を行いながら組み込みシステムにおけるマイコンの役割、ソフトウェア開発手法やプログラミングの基礎、外部機器・デバイス制御方法を学習する。
＜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>工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎
＜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 工学 1 組み込みシステムの概要を説明できる 工-A 2 組み込みプログラミングに必要な開発環境を構築・利用できる － 3 組み込みプログラミング言語の構文、関数、ライブラリを説明できる － 4 マイコンとPCやサーバーとの通信の仕組みを説明できる － 5 マイコンに接続した機器、デバイスの制御方法を説明できる －
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% テスト・課題で該当する項目を達成できたか否かを評価する 2 20% テスト・課題で該当する項目を達成できたか否かを評価する 3 10% テスト・課題で該当する項目を達成できたか否かを評価する 4 20% テスト・課題で該当する項目を達成できたか否かを評価する 5 30% テスト・課題で該当する項目を達成できたか否かを評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
この授業では、講義と実習を交互に行います。講義では、組み込みシステムの概念や設計原則、プログラミング言語やツールの紹介などを行います。実習では、マイコンボードとプログラミング用PCを使って、簡単な例題に取り組みながら、組み込みシステムの開発を体験します。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
この授業では、組み込みシステムの基礎知識とプログラミング技術を学びます。実習では、マイコンボードや電子回路を使って、様々な例を体験します。組み込みシステムは、私たちの身の回りにある多くの機器や装置に搭載されています。この授業を通して、組み込みシステムの仕組みや開発方法について理解を深め、将来のエンジニアとしてのスキルを磨いてください。
＜テキスト＞
授業中に適宜資料を配布する
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 組み込みシステムの概要 事前学習 事後学習 配布資料の予習・復習 授業内容 組み込みシステムの基本概念、歴史、そしてそれがどのように様々な電子デバイス内で機能するかが紹介する。 2 タイトル 組み込みプログラミングの開発環境，マイコンの使用方法 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 マイコンボード（例：Arduino）のセットアップとプログラミング環境の構築方法を紹介する。マイコンボードの基本的な使用法と機能について説明する 3 タイトル 組み込みプログラミング言語の基本的な構文（１）変数，計算，条件分岐，ループ処理 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 C言語などの基本的な構文、変数、計算、条件分岐、ループ処理について説明する。 4 タイトル 組み込みプログラミング言語の基本的な構文（２）配列，ポインタ，スコープ，定数 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 配列、ポインタ、スコープ、定数といった高度な概念を学び、その組み込みシステムへの応用を理解する。 5 タイトル 組み込みプログラミング言語での関数の使い方（１）関数の仕組み，数値・文字列関数 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 配列、ポインタ、スコープ、定数といった高度な概念を学び、その組み込みシステムへの応用を理解する。 6 タイトル 組み込みプログラミング言語での関数の使い方（２）型変換，デジタル・アナログ入出力 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 型変換、デジタルおよびアナログ入出力関数の使い方について説明する。 7 タイトル 組み込みプログラミング言語での関数の使い方（３）ユーザ定義関数，割り込み処理 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 ユーザ定義関数の作成と割り込み処理の方法について説明する。 8 タイトル 組み込みプログラミング言語のライブラリ（１）既存ライブラリの利用方法 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 既存ライブラリの利用方法を学び、効率的なプログラミングへの応用について説明する。 9 タイトル 組み込みプログラミング言語のライブラリ（２）新規ライブラリ作成，構造体・クラス 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 新規ライブラリの作成方法と構造体、クラスの使用法について説明する。 10 タイトル 組み込みプログラミング言語のライブラリ（３）ネット接続 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 ネット接続関連のライブラリ使用方法とその応用について説明する。 11 タイトル 組み込みプログラミング言語のライブラリ（４）Webサーバ，外部サーバへのアクセス 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 Webサーバや外部サーバへのアクセスに関するライブラリ使用法を学び、ネットワーク通信の基礎について説明する。 12 タイトル 組み込みプログラミング言語のライブラリ（５）外部サーバへのアクセス 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 外部サーバへのアアクセスのテクニックについて説明する。この部分では、データ通信やサーバーとのインタラクションの高度な方法に焦点を当てる。 13 タイトル 組み込みプログラミング言語のライブラリ（６）Bluetoothを用いたシリアル通信 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 Bluetoothを使用したシリアル通信の基礎と、異なるデバイス間でのデータ伝送方法について説明する。 14 タイトル PC・スマートフォンとの通信 事前学習 事後学習 配布資料の予習 例題・課題の復習 授業内容 PCやスマートフォンとの通信方法を学び、データ連携や同期のテクニックについて説明する。IoTデバイスとの統合についての実用的な例も紹介する。 15 タイトル 最終評価：総括，まとめ 事前学習 事後学習 配布資料・レポートの予習・復習 授業内容 最終課題を通じて、学生の組み込みプログラミングに関する理解度を評価する。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
新規開設科目につき該当しない
＜備考＞
(未登録)