基本情報/Basic Information

遠隔授業（授業回数全体の半分以上）の場合は、科目名の先頭に◆が付加されています（2023年度以降）

開講科目名 ／Course	情報システム実験／Experiments for Information Systems
時間割コード ／Course Code	S1405860_S1
開講所属 ／Course Offered by	システム工学部／Faculty of Systems Engineering
ターム・学期 ／Term・Semester	2024年度／Academic Year　　第1クォーター／1Q
曜限 ／Day, Period	水／Wed　3,　水／Wed　4
開講区分 ／Semester offered	前期／the former term
単位数 ／Credits	2.0
学年 ／Year	3,4
主担当教員 ／Main Instructor	大平　雅雄
科目区分 ／Course Group	_
授業形態 ／Lecture Form	実験
教室 ／Classroom	北１号館Ａ７０２／北１号館Ａ７０２
開講形態 ／Course Format
ディプロマポリシー情報 ／Diploma Policy	要件年度 ／Required Year 要件所属 ／Course Name ディプロマポリシー ／Diploma Policy DP値 ／DP Point 2020/04 ～2022/04 システム工学部 2.専門的知識や技能 2 2020/04 ～2022/04 システム工学部 3.課題解決力と自己学修能力 5 2020/04 ～2022/04 システム工学部 4.協働性とコミュニケーション能力 3 2023/04 ～9999/04 システム工学部 2.専門的知識や技能 2 2023/04 ～9999/04 システム工学部 3.課題解決力と自己学修能力 5 2023/04 ～9999/04 システム工学部 4.協働性とコミュニケーション能力 3

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Affiliation
三浦　浩一	システム工学部（教員）
吉廣　卓哉／Takuya Yoshihiro	システム工学部（教員）
大平　雅雄	システム工学部（教員）

授業の概要・ねらい ／Course Aims	情報通信システムを理解するために必要となるディジタル論理回路の基本とCPU，およびCPUとアナログ回路を組み合わせた応用システムについて実験を行う． ディジタル回路では，プログラムによってチップ上に論理回路が合成できるFPGA (Field Programmable Gate Array) を用い，組み合わせ論理回路と順序回路，そして基本的なCPUの設計に関する実験を行う．応用システムでは，組み込み用CPUとして現在広く用いられているPIC (Peripheral Interface Controller) を用いて，PWM信号の発生とそれを用いたモータの制御，アナログ信号とディジタルデータ相互の変換，シリアル通信と割り込み処理について実験を行う． 本授業では，これらの実験を通じてアナログおよびディジタルのハードウエアの動作を理解し，マイクロプロセッサ，ロボットおよび通信ネットワークに関する基礎的な知識を習得する．また，これらの実験の実施に必要なオシロスコープ，周波数計，高周波電力計，標準信号発生器および電圧電流計の計測原理や構造を理解する．さらに，これらの機器の使用方法と保守方法も習得する．
到達目標 ／Course Objectives	基本的な論理素子の働きと,CPU の基本構成を理解する．ワンチップ・マイコンを用いた実験では，ループ，サブルーチン，割り込み処理等のプログラムの制御構造とレジスタの関係を理解し，接続するアナログ回路については,スイッチング素子としてのトランジスタ（FET）の働きを理解する．また，回路やプログラムの動作を計測機器を用いて観測し，異常動作の原因の特定など，応用的能力も習得する．
成績評価の方法・基準 ／Grading Policies/Criteria	成績評価は，レポートにより行う．但し，出席回数が一定以上あることを前提とする．
教科書 ／Textbook	配布テキストを用いる．
参考書・参考文献 ／Reference Book	「速解　論理回路」　宮田武雄著　コロナ社
履修上の注意 ・メッセージ ／Notice for Students	本演習で用意している実験機器の台数およびスペースに限りがある．履修希望者が収容人数を超過した場合は，必修科目となっている学生以外についてはGPAなどに基づき履修制限を行う．なお，本授業は学生実験という性格上，対面により実施する． 本演習はC言語を用いた簡単なプログラミングを行うので，if文やfor文程度の初歩的なC言語が扱えることが求められる．
履修する上で必要な事項 ／Prerequisite	記載事項なし
履修を推奨する関連科目 ／Related Courses	論理回路，計算機システム入門１／２（旧計算機システムA／B）
授業時間外学修についての指示 ／Instructions for studying outside class hours	実験を円滑に行うために，毎回１時間程度，実験内容の確認と調査を行うこと．また，実験レポートは１時間以上の時間を費やして丁寧に作成すること．
その他連絡事項 ／Other messages	プログラムの作成や実験データの記録などを効率的に進めるために，ノートPCの持参を勧める.
授業理解を深める方法 ／How to deepen your understanding of classes	実験機材を用いた演習課題を学生がチームを組んで取り組む授業形態となっており，課題に対して適切な役割分担をしたり，複数人の意見や知識を統合することで学習効果が高まる課題設定となっている．チーム内で積極的に協力や議論を行いながら課題を進めることが，授業理解を深めることにつながる ．また，自由課題においては，チームで課題を定めて実施をした上で，成果を受講者全員に発表する機会がある．発展的な課題を設定してチームで協力しながら取り組むことが，高度な理解につながる． 【「アクティブ・ラーニング」実施要項①, ⑤, ⑧, ⑩】
オフィスアワー ／Office Hours	論理回路実験は木2限（A616），PICマイコン実験は木2限（A514），全般に関する内容については水曜日の昼休み（A613）とする．
科目ナンバリング ／Course Numbering	S60043J01110E327，S60043J01110F327

No.	回（日時） ／Time (date and time)	主題と位置付け ／Subjects and instructor's position	学習方法と内容 ／Methods and contents	備考（担当） ／Notes
1	1	ガイダンス	ガイダンス オシロスコープの取り扱いについて
2	2	論理回路実験1（三浦）	FPGAボードと設計ツール（開発環境）の解説
3	3	論理回路実験2（三浦）	組み合わせ論理回路の設計
4	4	論理回路実験3（三浦）	フリップフロップの設計
5	5	論理回路実験4（三浦）	フリップフロップを用いた順序論理回路の設計
6	6	論理回路実験5（三浦）	HDLによる回路設計
7	7	論理回路実験6（三浦）	タイマーの設計
8	8	論理回路実験7（三浦）	FPGAを用いた自由課題
9	9	PICマイコン実験1（吉廣）	PICプログラミングの基礎、オシロスコープ等の測定機器の使い方
10	10	PICマイコン実験2（吉廣）	PICのI/Oポートとアーキテクチャ
11	11	PICマイコン実験3（吉廣）	アセンブリ言語
12	12	PICマイコン実験4（吉廣）	A/D，D/A変換とPWMによるモータ制御
13	13	PICマイコン実験5（吉廣）	シリアル通信
14	14	PICマイコン実験6（吉廣）	タイマと割込処理
15	15	PICマイコン実験7（吉廣）	PICを用いた自由課題