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シラバスコード S-173Q15-01 ナンバリング Ic201Sbg
科目名 コンピュータアーキテクチャ
科目名英文 Computer Architecture
学部 工学部 授業形態 講義
学科・科目区分 情報工学科 教職科目対応 数学(中・高)
科目分野 専門標準 実践的教育対応 実務経験のある教員による科目
配当年次 3年次 学期 前学期
必選区分 選択 単位数 2 単位
担当教員 三浦康之
アクティブラーニング ICTの活用、実習
科目の位置づけと目的
計算機ハードウェアの基礎に関して学ぶ。2進法と10進法の関係、正負符号の表現、2進演算、命令の形式、アドレス方式、コンピュータの動作、コンピュータの構成等の基本を学ぶ。
授業の進め方
コンピュータの基本構成と動作原理について解説し,コンピュータの動作、命令の形式などを学ぶ.
次に,コンピュータの構成に関して,演算装置,制御装置,記憶装置に関して解説し,ワイヤードロジック制御方式とマイクロプログラム制御方式,演算アルゴリズム,キャッシュメモリと仮想メモリなどの用語を理解する.さらに,コンピュータの高性能化に関して,パイプライン処理やマルチプロセッサに関して解説し,これらの構成を理解する.
最後に,論理合成ツールを用いて論理回路やコンピュータの設計を行い、その構造を理解する。

なお、本科目は、国立研究機関における担当教員の業務経験に基づき、コンピュータの回路構成について教授する、実践的教育対応科目である。
課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法
課題や試験については、次の回に評点を開示するほか、必ず解説解答を行う。
履修の条件
「論理回路」の内容が理解できていることが履修の条件となる。
学年ガイダンス時に指定されたクラスを受講すること。
教科書
「コンピュータアーキテクチャ入門」 堀桂太郎 森北出版 ISBN 978-4-627-82903-9
到達目標
身に付ける力と対応する指標 単位修得に必要なレベル 目指すべきレベル
コンピュータの動作が理解できる(g:知識・理解) プログラムカウンタから命令レジスタまでの一連のデータの流れを、矢印で記述できる 授業中に示した図以外を用いて、フェッチ・実行各フェイズの動作を説明できる
プログラミングによる論理回路の記述ができる(b:深める力) HDLによる簡単な論理回路の記述ができる 論理合成ツールを用いたCPUの設計ができる
メモリのアドレス指定の意味が理解できる(b:深める力, g:知識・理解) 即値指定、および直接アドレス指定の意味を理解している 即値、直接、間接、インデックス指定に基づき、適切なアドレス計算ができる
制御装置・演算装置・入出力装置の動作を説明できる(b:深める力, g:知識・理解) 制御装置・演算装置・入出力装置それぞれが何をする装置かを知っている ・制御装置のブロック図、・演算装置の回路を記述することができる
・入出力装置のアクセス時間の計算ができる
指標と評価割合
  評価方法
受講態度 授業中の
活動
予習・復習 成果物・
発表
試験 学修の
振り返り
共通指標 a:受け取る力
b:深める力 30 40 30
c:進める力
d:高める力
e:伝える力
f:つなげる力
固有指標 g:知識・理解 40 60
h:技術・活用
全体の評価割合 15 40 15 0 30 0
授業計画
回数 学修内容 予習・復習内容 時間
1 ガイダンスおよびコンピュータの歴史 復習1 1回目の復習 2
2 コンピュータの基本構成と動作原理 予習2 教科書p.1~p.24の予習 2
復習2 2回目の学修内容の宿題 1
3 命令セットとアドレス 予習3 教科書p.25~p.41の予習 2
復習3 3回目の学修内容の宿題 1
4 演算装置 予習4 教科書p.42~p.56の予習 2
復習4 4回目の学修内容の宿題 2
5 制御装置 予習5 教科書p.57~p.64の予習 2
復習5 5回目の学修内容の宿題 2
6 記憶装置 予習6 教科書p.65~p.90の予習 2
復習6 6回目の学修内容の宿題 2
7 入出力装置 予習7 教科書p.108~p.118の予習 2
復習7 7回目の学修内容の宿題 2
8 前半のまとめと中間テスト 予習8 教科書の予習 4
復習8 中間テストの見直し 2
9 OSとコンピュータシステム 予習9 教科書p.119~p.126の予習 2
復習9 9回目の学修内容の宿題 2
10 コンピュータの高性能化 予習10 教科書p.91~p.107の予習 2
復習10 10回目の学修内容の宿題 2
11 ハードウェアプログラミング演習①:FPGAの使用法 復習11 11回目の復習 4
12 ハードウェアプログラミング演習②:簡単なハードウェアプログラミング 復習12 12回目の復習 4
13 ハードウェアプログラミング演習③:制御回路の設計 復習13 13回目の復習 4
14 ハードウェアプログラミング演習③:CPUの設計 復習14 14回目の復習 4
15 まとめと評価試験 予習15 教科書の予習、および演習内容の振り返り 4
16 学修の評価と解説 予習16 評価試験の見直し 2
主担当教員のオフィスアワー
三浦康之
火曜日 2コマ 1414-2室(三浦研究室)

メールにて問い合わせてください:miu@info.shonan-it.ac.jp

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