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| 科目一覧へ戻る | 2026/04/06 現在 |
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開講科目名 /Course |
(人数制限科目)情報システム実験/Experiments for Information Systems | ||||||||||||||||||||||||||||
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時間割コード /Course Code |
S1405860_S1 | ||||||||||||||||||||||||||||
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開講所属 /Course Offered by |
システム工学部/Faculty of Systems Engineering | ||||||||||||||||||||||||||||
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ターム・学期 /Term・Semester |
2026年度/Academic Year 第1クォーター/1Q | ||||||||||||||||||||||||||||
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曜限 /Day, Period |
月/Mon 3, 月/Mon 4 | ||||||||||||||||||||||||||||
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開講区分 /Semester offered |
前期/the former term | ||||||||||||||||||||||||||||
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単位数 /Credits |
2.0 | ||||||||||||||||||||||||||||
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学年 /Year |
3,4 | ||||||||||||||||||||||||||||
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主担当教員 /Main Instructor |
三浦 浩一 | ||||||||||||||||||||||||||||
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授業形態 /Lecture Form |
実験 | ||||||||||||||||||||||||||||
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教室 /Classroom |
北1号館A702/北1号館A702 | ||||||||||||||||||||||||||||
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開講形態 /Course Format |
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ディプロマポリシー情報 /Diploma Policy |
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教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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| 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) |
| 古川 淳一朗 | システム工学部(教員) |
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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. 学生は,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. |
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到達目標 /Course Objectives |
基本的な論理素子の働きとCPU の基本構成を理解し,実験により得られた結果を説明することができる.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)の働きを理解して説明することができる.また,回路やプログラムの動作を計測機器を用いて観測でき,異常動作の際はその原因を特定することができる. | ||||
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成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
成績評価は,各実験後に提出するレポートにより行う. 各回の実験後に実験内容に関するレポートを提出する. 「適切な方法で記載されているか」「報告内容が適切か」を基準として評価する. |
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教科書 /Textbook |
Moodleで配布する. | ||||
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参考書・参考文献 /Reference Book |
授業では使用しませんが参考書として以下を挙げます 「速解 論理回路」 宮田武雄著 コロナ社 ISBN: 978-4-339-00525-7 1,980円(税込) |
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履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
毎回の授業の出席を前提としている。 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. |
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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) | ||||
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授業時間外学修(予習・復習等)の内容 /students learning outside of the class, preparation and review are included |
実験を円滑に行うために,実験内容の確認と調査を行うこと.また,実験レポートは丁寧に作成すること. 1単位の学修のために必要な学修量は,授業時間と予習復習の時間をあわせて45時間と定められている.それぞれに見合う自主的学修時間を確保すること. |
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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. | ||||
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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】 |
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オフィスアワー /Office Hours |
論理回路実験は火5限(三浦:A616),PICマイコン実験は水3限(古川:A712),全般に関する内容については木2限(吉廣:A514)とする.できる限り事前にメールすること. | ||||
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科目ナンバリング /Course Numbering |
S60043J01110S313,S60043J01110T312,S60043J01110U311 | ||||
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実務経験のある教員等による授業科目 /Practical Experience |
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| No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け /Subjects and position in the whole course |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考(担当) /Notes |
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| 1 | 1 | ガイダンスとイントロダクション | ガイダンス オシロスコープの取り扱いについて |
吉廣・三浦・古川 |
| 2 | 2(9) | 論理回路実験1 | FPGAボードと設計ツール(開発環境)の解説 | 吉廣・三浦 |
| 3 | 3(10) | 論理回路実験2 | 組み合わせ論理回路の設計 | 吉廣・三浦 |
| 4 | 4(11) | 論理回路実験3 | フリップフロップの設計 | 吉廣・三浦 |
| 5 | 5(12) | 論理回路実験4 | フリップフロップを用いた順序論理回路の設計 | 吉廣・三浦 |
| 6 | 6(13) | 論理回路実験5 | HDLによる回路設計 | 吉廣・三浦 |
| 7 | 7(14) | 論理回路実験6 | タイマーの設計 | 吉廣・三浦 |
| 8 | 8(15) | 論理回路実験7 | FPGAを用いた自由課題 | 吉廣・三浦 |
| 9 | 9(2) | PICマイコン実験1 | 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 | 吉廣・古川 |
| 10 | 10(3) | PICマイコン実験2 | PICのI/Oポートとアーキテクチャ | 吉廣・古川 |
| 11 | 11(4) | PICマイコン実験3 | アセンブリ言語 | 吉廣・古川 |
| 12 | 12(5) | PICマイコン実験4 | A/D,D/A変換とPWMによるモータ制御 | 吉廣・古川 |
| 13 | 13(6) | PICマイコン実験5 | シリアル通信 | 吉廣・古川 |
| 14 | 14(7) | PICマイコン実験6 | タイマと割込処理 | 吉廣・古川 |
| 15 | 15(8) | PICマイコン実験7 | PICを用いた自由課題 | 吉廣・古川 |