理工学部Faculty of Science and Engineering
COT100XE（計算基盤 / Computing technologies 100）組込システムの基礎Fundamental of embedded systems
足立 正二Shoji ADACHI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H6009 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火1/Tue.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | ○ |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
応用情報工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Embedded systems are systems in which MPU and control software are embedded in dedicated hardware, and are widely used in home appliances, automobiles, industry, and social infrastructure. In this lecture, students will learn basic and systematic knowledge of embedded systems and sensors, controls, and communication networks used in embedded systems, and understand the role of embedded systems in society and industry.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
組込システムとは専用のハードウエアにMPUと制御ソフトウエアを組込んだシステムであり、家電や自動車、産業や社会インフラなどにおいて広く使われてる。本授業では、組込システムや組込システムに使われるセンサ、制御、通信ネットワークの基本的かつ体系的な知識を学び、社会や産業における組込システムの役割を理解する。
到達目標Goal
組込システムで必要となる用語、基礎的事項（ハードウェア、ソフトウェア）、周辺技術（信号処理技術、センサ など）、応用に関する知識などを身につけ、日常目にする組込システム（民生品、産業機器）の機能がどのように実現されているかを理解できることを目標とする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
①授業は板書およびプロジェクタを併用して講義および演習を行う。学習内容の定着のために演習を交える。テキストは「学習支援システム」を通じて配布する。
②小テストを「学習支援システム」を通じて課し、質問や回答状況を踏まえたフィードバック（解説など）を授業の中で行う。
③最終授業では、レポート課題に対するフィードバック（講評や解説）を行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回：組込システム入門
組込システムとは、組込システムの基本構成、マイクロプロセッサの役割
第2回：組込システムの事例
計測システム、スマートフォン、車載電子制御システム
第3回：ハードウェア技術（１）
マイクロプロセッサの役割、基本動作、CISCとRISC、システムLSI
第4回：ハードウェア技術（２）
割り込み、DMA、キャッシュメモリ、入出力機能
第5回：ソフトウエア技術（１）
リアルタイム処理、開発環境、開発言語
第6回：ソフトウエア技術（２）
リアルタイムカーネル、割り込みとイベント、マルチプログラミング、タスクスケジューリング、システムコールなど
第7回：前半のまとめと演習
前半の授業のまとめ、演習
第8回：基本I/O
入出力の仕組みと種類、信号の符号化（A/Dコンバータ）、D/Aコンバータ
第9回：外部周辺機器
基本I/O、センサ（温度、圧力、変位、ひずみ など）、アクチュエータ
第10回：センサ信号処理のための電子回路技術（１）
受動素子、ダイオード、トランジスタ、FET、演算増幅器
第11回：センサ信号処理のための電子回路技術（２）
差動増幅器、積分器、フィルター、A/D変換器、信号処理技術
第12回：制御技術入門、レポート課題の説明
制御技術の基礎、シーケンス制御、フィードバック制御、レポート課題の説明
第13回：後半のまとめと演習
後半のまとめ、演習
第14回：組込システム開発の流れ、レポート課題の回答例の説明
組込システムの開発環境、開発の特徴、ソフトウェア開発の流れ、レポート課題の回答例の説明
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
本授業の準備・復習時間は、各回4時間を必要とする（標準）。各回のテーマと内容に基づき、テキストや参考書で事前に学習しておくことが望ましい。
テキスト（教科書）Textbooks
特に指定した教科書は使わない。テキストは「学習支援システム」にて配布する。
参考書References
藤弘哲也「図解入門 よくわかる最新組込みシステムの基本と仕組み」秀和システム
組込システム技術協会・エンベデッド技術者育成委員会「エンベデッド技術」電波新聞社
香取巻男、立田純一「すぐわかる！組込み技術教科書」CQ出版社
坂巻佳壽美 「トコトンやさしい 組込みシステムの本」 日刊工業新聞社
渡辺登、牧野進二 「組込みエンジニアの教科書」 C&R研究所
成績評価の方法と基準Grading criteria
平常点(約30%)、レポート課題(約70%)の結果を総合して評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
授業内容への興味を向上させるために、組込システム産業の時事ニュースや組込システム開発に関するビデオ等の教材を必要に応じ使用する。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
テキスト配布・課題掲示等のために「学習支援システム」を利用する。
その他の重要事項Others
・本授業は「実務経験のある教員による授業」に該当する。実務における組込システム開発事例を紹介し、授業内容の理解の一助とする。
・オンラインでの授業の場合は、「学習支援システム」を通じて、①講義資料を配布、②小テストの提出で理解度の確認、③質問の受け付け＆回答、④課題レポートを課して提出、という 「資料配信型オンライン授業」 を行う。また、「オンデマンド配信型」あるいは「リアルタイム配信型」を併用する。