- 開講元
- 情報通信系
- 授業形態
- (対面型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 月1-4(S2-301) 木1-4(S2-301)
- クラス
- -
- 科目コード
- ICT.E304
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2023年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2023年3月20日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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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、実験指導書に従ってグルーブ単位で実施する。実験の後半では、引き続きグルーブ単位で作業を行い、計算機の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行い、独創的な設計を体験する。
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とシミュレーション手法を修得すること、
独立で計算機改良設計を、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、一連の作業によるプロジェクトを体験すること。
キーワード
マイクロプロセッサ、命令セット、アセンブリプログラミング、ハードウェア記述言語
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
グルーブごとに、アセンブリプログラム、Verilogシミュレーション、そして自由課題（マイクロプロセッサ改良設計、アプリケーション設計）の3つの課題に取り組み、レポートを提出する。
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 | |
| 第2回 | アセンブリプログラミング実習２：乗算プログラムと剰余算プログラム | |
| 第3回 | アセンブリプログラミング実習3：16進から10進へ変換プログラム | |
| 第4回 | アセンブリプログラミング実習4：素数計算プログラム | |
| 第5回 | アセンブリプログラミング実習5：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） | 課題1.A: アセンブリプログラム作成 |
| 第6回 | ハードウエア記述言語演習１：Verilog言語仕様の理解 | |
| 第7回 | ハードウエア記述言語演習２：各モジュールで構成された計算機の階層構造について、Verilog記述からブロック図まで解析と理解する | |
| 第8回 | ハードウエア記述言語演習３：Verilogシミュレーションを通じて、マイクロプロセッサの実行動作を理解する | |
| 第9回 | ハードウエア記述言語演習４：Verilogシミュレータによる、作成された４つのプログラムの論理シミュレーション | 課題1.B:マイクロプロセッサ動作解析、及び作成プログラムのVerilogシミュレーション |
| 第10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の立案（例えば、命令拡張、ソフト開発など）。グループごとに自由なトピックを選び、作業分担とスケジュールを企画する。 | 課題2－1: マイクロプロセッサ応用設計計画書 |
| 第11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 | |
| 第12回 | マイクロプロセッサ応用実習３：計算機改良設計の機能設計 | |
| 第13回 | マイクロプロセッサ応用実習4：計算機改良設計の実装設計 | |
| 第14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検証、改良設計ドキュメントの作成 | 課題2ー２: マイクロプロセッサ応用設計 |
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50分を目安に行うこと。
教科書
実験用のWebページにて実験指導書を公開
参考書、講義資料等
実験用のWebページにて、Q&Aや参考資料などを公開
成績評価の基準及び方法
レポートで成績を評価する
関連する科目
- CSC.T252 ： 論理回路理論
- 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)
「論理回路理論」と「計算機論理設計」の授業を実験に参加する前に修了していることが望ましいです。
オフィスアワー
メールにてアポイントを取る
