  シラバス参照
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| 科目一覧へ戻る | 2021/09/22 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
計算機アーキテクチャ |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Computer Architecture |
| 時間割コード ／Registration Code |
22145701 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報システム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○横川 智教 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
横川 智教(前期：火曜４限，後期：火曜３限) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2021年度 |
| 開講期間 ／Term |
前期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
3年次生 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2021/03/03 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
コンピュータの利用形態は，ネットワークを介した複数のコンピュータの共同あるいは協調利用に変貌している．しかし，コンピュータを有効に利用するためには，その構造?動作原理?性能を理解しておく必要がある．コンピュータはソフトウェアとハードウェアにより構成されるが，その性能は，CPUのクロック周波数，メモリの容量だけでなく，CPUにどのような機能を持たせるのか，メモリをどのように使用するのかにより，大きく異なってくる．本講義では，後者に焦点を絞って，コンピュータのハードウェア構造とその有効利用法について学ぶ． |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
履修に必要な知識?能力：「計算機工学入門」「データ構造とアルゴリズム」および「論理回路」で学習する，コンピュータの概念的な構造，論理回路の構造等に関する知識． |
| 履修上の注意 ／Notes |
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| 教科書 ／Textbook(s) |
「コンピュータシステムの理論と実装 ―モダンなコンピュータの作り方」（Noam Nisan, Shimon Schocken (著), 斎藤 康毅 (訳)，オライリージャパン） |
| 参考文献等 ／References |
「コンピュータアーキテクチャの基礎」（柴山 (著)，近代科学社） 「計算機アーキテクチャ」（齋藤，大森 (著)，オーム社） |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
授業で配布した資料について，復習すること． |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
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| 備考 ／Notes |
【授業形態】本科目は，試験以外はすべてオンライン授業（オンデマンド方式）にて実施する． 【アクティブラーニング】本科目では，以下のアクティブラーニングを採用している． ?グループワーク?ペアワーク ?振り返り（小テスト，ミニッツペーパー，オンラインチャット等も含む） ?課題（宿題等） |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1?2 | [ブール論理] ブール代数，論理ゲート，ハードウェア記述言語，シミュレーションについて学習する． |
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| 2 | 3?5 | [ブール算術] 加算器，ALU について学習する． |
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| 3 | 6?8 | [順序回路] 順序回路の基礎として，D-フリップフロップについて学び，D-フリップフロップで実現されるレジスタ，メモリ，カウンタの構造について学習する．フリップフロップの実装について学び，レジスタメモリとカウンタの実装方法について学習する． |
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| 4 | 9?10 | [機械語] コンピュータの抽象的構造について学び，バイナリコードとニーモニックの関係について学習する．コンピュータを動かすためのコマンドについて学び，算術演算と論理演算，メモリアクセス，分岐命令について学習する．Hack 機械語の仕様について学び，アドレス命令と計算命令，シンボル，入出力操作について学習する． |
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| 5 | 11?13 | [コンピュータアーキテクチャの基礎] プログラム内蔵方式とノイマン型アーキテクチャについて学習する．そして，コンピュータを構成するメモリ，CPU，レジスタ，入出力とその構造について学習する． |
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| 6 | 14?15 | [コンピュータの実装] Hack ハードウェアの仕様について学び，CPU，命令メモリ，データメモリとそれらから実現されるコンピュータの構造とその実装について学習する． |
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| 7 | 16 | [期末試験] 理解度の確認を行う． |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | コンピュータの構造について理解し，説明できる（D） | ○ | ○ | |||||
| 2 | コンピュータを構成する要素とその機能について理解し，説明できる（D） | ○ | ○ | |||||
| 3 | コンピュータを動かす命令とその表現方式について理解し，説明できる（D） | ○ | ○ | |||||
| 4 | コンピュータの実現方法について理解し，実装できる（D） | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | コンピュータの構造について理解し，説明できる（D） | ○ | |||||
| 2 | コンピュータを構成する要素とその機能について理解し，説明できる（D） | ○ | |||||
| 3 | コンピュータを動かす命令とその表現方式について理解し，説明できる（D） | ○ | |||||
| 4 | コンピュータの実現方法について理解し，実装できる（D） | ○ | |||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
100 | ||||||