2020年度 コンピュータアーキテクチャ(電気電子)   Computer Architecture (Electrical and Electronic Engineering)

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開講元
電気電子系
担当教員名
中村 健太郎 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
木7-8(S222)  
クラス
-
科目コード
EEE.C331
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 計算機のハードウェア,特にマイクロプロセッサの構成と基本動作,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について示します.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等の周辺回路の制御について学びます.

到達目標

【到達目標】 本講義を履修することによって,マイクロプロセッサの基本的な構成と動作を理解し,そのハードウェア構成とプログラムによる制御の概要、基本命令を把握することを目標とします.
【テーマ】 本講義では,コンピュータの基本的な構造と動作について学び,ハードウェア記述,命令セットを用いたハードウェア制御の基礎を身につけます.

対応する学修到達目標は、
(1) 【専門力】基盤的な専門力
(4) 【展開力】(探究力又は設定力)整理及び分析できる力
(7) 幅広い専門知識を習得し,より高度な専門分野や他分野に自ら学修を広げる力

キーワード

計算機ハードウェア,マイクロプロセッサ,ハードウェア記述,命令セット,CASL2,COMET

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)
・電気電子分野の応用専門力

授業の進め方

講義と講義時間内で行う練習問題により進めます.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション・コンピュータの歴史 コンピュータとは何か理解する。コンピュータの歴史や応用について知る。論理回路の復習も行う。
第2回 基本構造・メモリとバス コンピュータの基本構成,メモリとバスの構成について説明をする。
第3回 基本命令セット(アセンブリ言語) 基本命令セットの理解。アセンブリ言語に関する基本練習問題を解く。
第4回 シフタ,スタックとサブプログラム シフタの動作,スタックとサブプログラムについて理解する。
第5回 バス構成 バスの構造と機能の理解
第6回 レジスタ間命令の制御 レジスタ間の命令の制御に関する演習問題を解く
第7回 パイプライン制御 パイプライン制御の基礎を説明する
第8回 信号処理プロセッサとI/O 信号処理プロセッサについて学ぶ。外部入出力について説明する

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

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、講義資料等

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

成績評価の基準及び方法

期末試験(70%)と、練習問題解答(30%)により成績を評価する。

関連する科目

  • EEE.M221 : 計算アルゴリズムとプログラミング
  • EEE.C321 : デジタル回路

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし.

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