2023年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
| 科目名 | 計算機アーキテクチャ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 望月 寛 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J52A |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 計算機の仕組みやハードウェアアーキテクチャの変遷、最近の技術動向の把握は情報工学にとって重要です。本授業では基本的な構成と共に処理の高速化を意図した各種技法を習得することができます。 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 基礎的なプロセッサの構成理論，メモリの階層構造や各種高速化技法について学びます。また、組込みシステムの概要および要素技術についても取り上げ、計算機を体系的に学びます。 |
| 履修条件 | 論理回路を履修していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 創世記のコンピュータアーキテクチャ： アーキテクチャから見たコンピュータ発達の歴史を学び、今日の到達点を確認する 【事前学習】コンピュータ発達の歴史について調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
|---|---|
| 第2回 | 情報の表現(1)： 計算機内部で使用する情報の表現方法について理解する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第3回 | 情報の表現(2)： 浮動小数点、文字コード、画像フォーマットについて学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第4回 | 演算回路の構成： 算術演算などを実現する回路構成について理解する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第5回 | CPUの構成： 基本的な構成についてその役割を理解する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第6回 | CPUの動作と高速化技法： 命令フェッチ、解読、演算といった処理シーケンスを理解する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第7回 | マイクロプログラミング： マイクロプログラミングの概念を理解し、水平型・垂直型のねらいと特徴を把握する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第8回 | 計算機処理の高速化技術： パイプライン方式などの高速化手法を学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第9回 | アドレス方式： CPUにおけるアドレッシングの概念を理解する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第10回 | 主記憶装置： メモリの種類、メモリの階層構造やキャッシュ等の高速化技術やを理解する 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第11回 | 入力出力方式： 入出力ポートの概念やメモリーマップドI/Oについて学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第12回 | 組込みシステムの概要： CPUの構成や各種技法を踏まえて、組込みシステムで用いられるCPUの特徴を学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第13回 | 割込み処理： 割込み処理の概要や重要性について説明し、割込み処理を用いた組込みシステムについて学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第14回 | 周辺装置とのインターフェース： タイマ、カウンタやA/D変換器などの各種周辺機能LSIについて学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
| 第15回 | 組込みシステムにおける制御系の標準構成と系の設計： 組込みシステムにおける制御系の設計として定値制御・追値制御・プログラム制御，安定性について学ぶ 【事前学習】上記について、授業内で指示した参考文献等を使って調べておくこと（120分） 【事後学習】授業内で学習したことを復習すること（120分） |
その他
| 教科書 |
堀 桂太郎 『図解 コンピュータアーキテクチャ入門』 森北出版 2019年 第3版
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| 参考書 |
授業中に適宜資料を配付する。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
小テスト(30%)・演習課題(40%)・定期試験(30%)により総合評価する。 ただし、定期試験を受験しなかった場合、成績評価は行わない。 |
| 質問への対応 | 質問歓迎 |
| 研究室又は 連絡先 |
望月寛（船橋校舎2号館4階244号室） mochiduki.hiroshi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
木曜 船橋 10:40 ～ 11:40 望月 寛
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| 学生への メッセージ |
計算機を中心とした情報工学の基礎的な実力を養ってほしい。 |