2016年度 情報実験第三 E   Experiments on Computer Science III

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
情報工学科
担当教員名
一色 剛  佐藤 広生  李 冬菊 
授業形態
    
曜日・時限(講義室)
月1-4(VLSI設計室)  月1-4(VLSI設計室)  金3-4(VLSI設計室)  金3-4(VLSI設計室)  
クラス
E
科目コード
ZUS.L301
単位数
3
開講年度
2016年度
開講クォーター
1-2Q
シラバス更新日
2016年1月11日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
アクセスランキング
media

講義の概要とねらい

マイクロプロセッサのソフトウエア(命令セット、アセンブリプログラミング)とハードウエア(演算回路、制御回路)の設計手法全体について、実験計画書に沿って3~4名のグループ単位での作業を実施する.また、FPGAボードを使って、マイクロプロセッサを実際に動作させることで、より実用的な計算機システムの設計を体感する.実験後半では、各グループが計算機改良設計に関して自由にトピックを選び、計画立案から実装設計、最終的にドキュメント作成までを共同作業で行い、グループワークを体感する.

到達目標

16ビットマイクロプロセッサの命令セットとアセンブリプログラミング手法を修得すること
ハードウエア記述言語によるマイクロプロセッサ設計手法、シミュレーション手法を修得すること
FPGAボードによるマイクロプロセッサ動作検証手法を修得すること
グループワークによる計算機改良設計を、トピック計画立案、仕様設計、実装設計、設計検証、設計評価、及び全体作業のドキュメント作成を通して、共同作業によるプロジェクトを体験すること

キーワード

計算機、命令セット、アセンブリ言語、FPGA、Verilog

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

3名~4名のグループで各課題を実施し、課題レポートをグループ単位で提出する。
前半部分は実験計画書に沿った課題を行い、後半部分では各グループが自由課題を設定する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 アセンブリプログラミング実習1:命令セット、命令フォーマット、アセンブリ言語仕様の理解 アセンブリ言語の理解
第2回 アセンブリプログラミング実習2:乗算プログラム、剰余算プログラム アセンブリプログラム作成
第3回 アセンブリプログラミング実習3:素数計算プログラム
第4回 アセンブリプログラミング実習4:サンプルプログラム解析(電卓プログラム、入出力プログラム)
第5回 ハードウエア記述言語演習1:Verilog言語仕様の理解 Verilog言語の理解
第6回 ハードウエア記述言語演習2:計算機の階層構成、Verilog記述からブロック図作成 Verilog記述の階層構造の理解
第7回 ハードウエア記述言語演習3:計算機の命令実行動作、Verilog記述から命令実行フロー図作成 Verilog記述の命令実行動作の理解
第8回 ハードウエア記述言語演習4:Verilogシミュレータによる作成プログラムの論理シミュレーション Verilogシミュレータの使用法
第9回 FPGAボード計算機実装演習1:計算機のFPGAボード実装と作成プログラム動作検証 FPGAボードの使用法、プロセッサ検証
第10回 FPGAボード計算機実装演習2:複数のFPGAボードによる計算機間通信プログラムの動作検証
第11回 マイクロプロセッサ応用実習1:計算機改良設計トピック計画立案(命令拡張、ソフト開発等、自由トピック、3~4名グループ単位、作業分担・スケジュール作成) プロジェクト立案
第12回 マイクロプロセッサ応用実習2:計算機改良設計の仕様設計 仕様設計
第13回 マイクロプロセッサ応用実習3:計算機改良設計の実装設計 実装設計
第14回 マイクロプロセッサ応用実習4:計算機改良設計の設計検証 設計検証
第15回 マイクロプロセッサ応用実習5:計算機改良設計の設計評価、改良設計ドキュメント作成 設計評価、ドキュメント作成

教科書

なし

参考書、講義資料等

実験計画書が提供される。

成績評価の基準及び方法

課題レポート4回

関連する科目

  • ICT.I211 : 論理回路設計
  • ICT.I216 : 計算機論理設計(情報通信)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

論理回路設計、計算機論理設計を履修していることが望ましい。

このページのトップへ