【授業の目的】
マイクロプロセッサの内部構造と周辺回路との接続について学ぶ。ハードウェア記述言語を習得し，これによりプロセッサの内部と周辺の論理回路を記述する。次に機械語レベルでのプロセッサの動作を理解し，具体的なイメージを持てるようにする。また，インタフェース回路の基礎を学ぶ。
ハードウェアとソフトウェアを結びつけて理解する。情報科学実習のテーマと連携して理解を深める。
【授業の到達目標】
（a）マイクロプロセッサの内部構成と各要素の機能について理解していること。(知識・理解)(技能)
（b）ハードウェア記述言語の構成を説明できること。(知識・理解)(技能)
（c）簡単な論理回路のHDL記述の読解と作成ができること。(知識・理解)(技能)
（d）周辺インタフェースの基本的構成を理解していること。(知識・理解)(技能)（習慣）
（e）簡素化されたマイクロプロセッサシステムの構成が理解できること。(知識・理解)(技能)
【授業概要（キーワード）】
マイクロプロセッサ，命令セット，アセンブリ言語，インタフェース
【学生主体型授業（アクティブラーニング）について】
A-1．ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。：26～50％
D-1．演習、実習、実験等を行う機会がある。：26～50％
A-2．小レポート等により、事前学習（下調べ、調査等含む）が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。：26～50％
【科目の位置付け】
事前に履修すべき科目：「計算機基礎」，「論理回路」，「情報科学実習Ⅰ」を履修していることが望ましい。同じ学期に開講される「情報科学実習Ⅱ」の実習テーマとも関連している。
ディプロマポリシー2.(1)および3.(1) とカリキュラムポリシー1.(3),2.(1),(3)および3.(1),(3)に該当する。
【授業計画】
・授業の方法
講義形式で授業を進める。状況によってオンラインで行う。対面オンラインのどちらの場合でも連絡はwebclassを利用するため、必ず登録すること。演習問題を課題とすることが複数回ある。課題は次週までにレポートとしてメールで提出する。
・日程
１ マイクロプロセッサの応用 ２ ＶＨＤＬ演習１ ３ ＶＨＤＬ演習２
４ ハードウェア記述言語 ５ プロセッサの構成 ６ コントローラ
７ 内部ユニットのＶＨＤＬ記述 ８ 中間試験と解説 ９ プロセッサの実例
１０ 内部制御信号の例 １１ 機械語レベルの動作 １２ アセンブリ言語
１３ シリアル・パラレルインタフェース １４ 定期試験とまとめ １５ 定期試験の解説
ただし，上記の日程は受講者の理解度に応じて変更されることがある。
【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
１）講義資料は授業前日までにwebclassにアップロードする。資料は事前に印刷するか、閲覧可能な端末を使用すること。
２）テキストの空欄にスクリーンに示される内容を筆記する。
３）講義中の私語等は厳に謹む。スマートフォンや電子機器は音が出ないように設定をしておくこと。
・授業時間外学習（予習・復習）のアドバイス
講義の配布資料およびスライドショーのファイルはwebclassで公開するので，必要に応じて参考にする。
隔週ごと程度の頻度で宿題を課すので，定められた用紙に記入してメールで提出する。
【成績の評価】
・基準
以下の各項目を問う筆記試験（中間試験，定期試験），および関連する質疑応答に対する評価点の合計で判断する。（a）マイクロプロセッサの内部構成と各要素の機能を説明する。（b）ハードウェア記述言語で書かれたハードウェアの機能を説明する。（c）簡単な論理回路のHDL記述の読解と作成を行う。（d）周辺インタフェース動作を説明する。（e）簡素化されたマイクロプロセッサシステムの構成から，その動作を記述する。
総合的な理解度と習熟度が6割程度達成された場合，合格と判断する。
・方法
中間試験（30点），定期試験（30点），演習問題の提出（40点）を総合し，合計100点で評価する。ただし、授業への参加が2/3以上であることを前提とする。レポート提出状況に応じて、参加を評価し、2/3に満たないものは0点とする。
そのうえで、合計点が６０点以上を合格とする。
【テキスト・参考書】
資料はwebclass上にアップロードする。
参考書：
木村幸男，小澤智，松永俊雄，橋本洋志：図解コンピュータ入門［ハードウェア］（オーム社）2,500円
深山，北川，秋田，鈴木：HDLによるVLSI設計（共立出版）3,400円
【その他】
・学生へのメッセージ
授業内容を十分に理解するには，毎回必ず出席することが望ましい。
連絡はwebclassを基本とし，場合によっては指定したアドレスへのメールにより行う。普段使っている機器への転送の設定などにより，メールを確実に確認できるようにすること。レポート提出は毎回同じアドレスを使用し、タイトルに何週目の課題かを必ず記載すること。本文には本人の氏名と学生番号を必ず記載すること。
これらのことが守られていない場合や、送信ミス等のレポート提出は基本的に受理されないので、細心の注意を払うこと。
・オフィス・アワー
毎週月曜日 15:00-16:00，相談場所：工学部8号館，8-112号室
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