コンピュータアーキテクチャ   Computer Architecture

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担当教員
松澤 昭  中本 高道 
使用教室
金1-2(S222)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
7111
シラバス更新日
2015年9月30日
講義資料更新日
2015年9月16日
学期
後期  /  推奨学期:6

講義概要

Ⅰ 計算機のハードウェア,特にプロセッサの機能や設計の考え方を学ぶ.マイクロプロセッサの基本動作と構成,そのハードウェア記述や命令セットとそれを用いたハードウエアの制御を示す.
Ⅱ 情報システムとLSI設計,数値表現,演算ユニット,機能ユニット,メモリとバス構成,モデルアーキテクチャと基本命令セット,アドレッシング,スタック,レジスタ間命令の制御,メモリレジスタ間命令の制御,パイプライン,割り込み,I/O等の周辺(Peripheral)回路の制御.

講義の目的

計算機のハードウェア,特にプロセッサの機能や設計の考え方を学ぶ.
マイクロプロセッサの基本的な動作と構成を理解し,そのハードウェア構成とプログラムによる制御を把握し,使うことが可能となることを達成レベルとして目指す.

講義計画

1. 情報システムとLSI設計(ASIC, FPGA), コンピュータの基本構成
2. 数値表現(負数の表現)、ハードウエア記述言語
3. 演算ユニット(加算回路、乗算回路、シフト回路)
4. 演算ユニット(算術演算(ALU)回路)(1)
5. 演算ユニット(算術演算(ALU)回路)(2),フラグ
6. 機能ユニット(カウンタ, マルチプレクサ,トライステートバッファ)
7. メモリとバス構成
8. 中間試験
9. 基本構造と基本命令
10. 基本命令セット(アッセンブリ言語)
11. スタックとサブプログラム
12. バス構成
13. レジスタ間命令の制御
14. パイプライン制御
15. 信号処理プロセッサ

教科書・参考書等

教科書:福本聡・岩崎一彦 (2015) 『コンピュータアーキテクチャ』 朝倉書店
参考書:デイビッド,A.パターソン・ジョン,L.ヘネシー (2014) 『コンピュータの構成と設計』(第5版(上,下))(成田光彰訳) 日経BP

講義資料はOCW-iに掲載し,授業中にプリントを配布することがある.

関連科目・履修の条件等

関連科目:集積回路設計,アルゴリズムとプログラミング, ディジタル電子回路を合わせて履修することが望ましい。

成績評価

配点は,中間試験40点,期末試験40点,レポートや出席点等20点.

担当教員の一言

より高度なシステムを実現するためハードウエア構成とプログラムによる制御の基礎を学んでほしい.

連絡先(メール、電話番号)

松澤昭:matsu@ssc.pe.titech.ac.jp, 内線:2508
中本高道:nakamoto@mn.ee.titech.ac.jp, 内線:5017

オフィスアワー

随時歓迎する.電話もしくはメールで予約をとって訪問すること.

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