科目名 情報科学基礎実験A
単位数 2.0
担当者 前期:情報工学専攻 講師 谷川 一哉,助教 稲木 雅人,助教 児島 彰/後期:情報工学専攻 講師 川端 英之(代表教員),講師 上土井 陽子,助教 岩垣 剛
履修時期 前期/後期
履修対象 2年
概要 通称:ディジタル回路,授業形態:実験
本実験では,ディジタル回路の基本構成方式である同期式順序回路の設計・実装を行なう.また,同期式順序回路の応用としてのCPUの内部動作を,機械命令の実行の様子と関連づけて理解する.この実験を通じて,コンピュータの構成方式,基本動作,ソフトウェアとハードウェアの関わりに関する理解を深める.
科目の到達目標 コンピュータシステムは,身の回りのあらゆるところで使用されるようになる一方で,内部の詳細に触れる機会が少なくなっている.本実験では,そのブラックボックスの内部に直接触れることで,ますます複雑化・高度化するであろうコンピュータシステムの総合的な理解の基盤となる経験を得る.
受講要件 コンピュータシステムに関する基礎概念の理解と,プログラミングの経験があることが望ましい.すなわち,「コンピュータ基礎」や「プログラミングI」,「プログラミングII」の内容を十分に理解していることが望ましい.
事前・事後学修の内容 事前:実験手引書・配布資料の当該範囲を予め読み,内容を把握しておく.
事後:実験手引書・配布資料の当該範囲を読み,内容への理解を確認する.
講義内容 <論理回路設計演習(前半5週間)>
(1)ディジタル回路を構成する電子部品
(2)論理式と組み合わせ回路の関係の理解
(3)FPGAを用いたディジタル回路設計手法の理解
(4)FPGAを用いた同期式順序回路の設計と製作
(5)FPGAを用いた同期式順序回路の設計と製作(仕上げ,調整,動作の確認)

<アセンブリプログラミング演習(後半2週間)>
(6)FPGA上に構成されたCPU(Altera Nios II)の使用法の習得
(7)Altera Nios II を用いたアセンブリプログラミング

(8)まとめ

※FPGA:Field Programmable Gate Array の略.チップ内の部品間の配線を仮想的に「繋ぎ変える」ことにより自由にディジタル回路を構成出来る素子.
評価方法 それぞれの実験課題についての理解度を,レポート及び口頭試問結果とあわせて評価する.
単位取得条件:
・上記実験内容に従った各回の課題およびレポート課題がクリアされていること
・全8回の実験全てに出席し,主体的に課題に取り組んでいること(病欠などの場合は個別対応)
教科書等 参考書: 寺内・弘中監, 川端著, 「情報工学基礎実験」(大学教育出版)
実験手引書は別に配布する.
担当者プロフィール 授業内容や課題などに関する学生の個別学習相談を随時受け付けています.
教員の所在は,学内サイネージ等に掲示されていますので,確認の上,研究室を訪ねてみてください.
備考