【授業の目的】
コンピュータの構造を理解するために必要な基本的な事柄（数表現，論理回路の基礎等）を理解し，実際のコンピュータにおける命令実行制御方式，メモリや外部装置との入出力について，詳細を説明できるようになる．
【授業の到達目標】
・コンピュータの構造を説明できるようになる．
・数や文字のデータをコンピュータ上でどのように表現しているかを説明できるようになる．
・様々な論理回路についてその仕組みや動作を説明できるようになる．
・コンピュータ上で命令がどのような手順で実行されるか，また，メモリアクセスや入出力がどのように行われるかを説明できるようになる．
【授業概要（キーワード）】
ハードウェア，計算機構造，論理回路，組合せ回路，順序回路
【学生主体型授業（アクティブラーニング）について】
D-1．演習、実習、実験等を行う機会がある。：1～25％
【科目の位置付け】
この授業はコンピュータアーキテクチャを通して，理学に関する幅広い知識を身に付けるためのものである．（理学部理学科のカリキュラムポリシー，ディプロマポリシー）
【SDGs（持続可能な開発目標）】
09.産業と技術革新の基盤をつくろう
【授業計画】
・授業の方法
その日のテーマについて最初に解説を行った後，適宜演習を交えながら講義を行う．
・日程
第１回：コンピュータにおける数表現（Ｎ進数と補数表現）
第２回：数値データの表現・文字の表現
第３回：ノイマン型コンピュータと命令セット
第４回：論理回路の基礎（組み合わせ回路）
第５回：演算器の構成（加算器）
第６回：演算器の構成（乗算器）
第７回：フリップフロップ
第８回：順序回路
第９回：順序回路の例
第１０回：命令の実行制御とパイプライン制御方式
第１１回：メモリアーキテクチャ
第１２回：キャッシュメモリ
第１３回：入出力アーキテクチャ
第１４回：総合演習
第１５回：試験とまとめ
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
各トピックの習得にはそれ以前のトピックを理解していることが不可欠である．疑問が生じた際にはできるだけ早く解決するように努めること．
・授業時間外学習（予習・復習）のアドバイス
授業中に解いた演習問題を中心に，単に「解き方」だけでなく「内容の理解」に努めること．このために，復習として授業資料を読み直し，理解を深め，さらには演習問題を解くといった自主学習を行うこと。
【成績の評価】
・基準
・コンピュータにおける数や文字のデータ表現を理解しているか．
・様々な論理回路の仕組みを理解し，説明できるか．
・命令の実行制御，メモリ，入出力について理解し，説明できるか．
・方法
理解度および応用力を確かめるための試験により評価する．(100%)
【テキスト・参考書】
テキスト：必要に応じて授業中に資料を配布する．
参考書：柴山潔 著「コンピュータアーキテクチャの基礎」近代科学社
【その他】
・学生へのメッセージ
情報科学に関する基礎的な科目です．受け身にならず積極的に授業に参加するように心がけてください．
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」は中西研究室（地教2号館4階）において，原則毎日昼休み（12:10～12:50）としますが，これに限らず在室しているときは随時対応します．
会議や出張等で不在にすることもあるため，確実に面談したい場合は事前に予約をお願いします．連絡先は，初回の授業でお知らせします．
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