理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC400XD(電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 400)組込システムデザインBuilt-in systems design
中野 秀洋Hidehiro NAKANO
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 | 2022 |
授業コードClass code | H5574 |
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 | 金2/Fri.2 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
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 |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
This course deals with hardware and software to develop embedded systems, and their co-design methods.
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
本科目では、組込システムおよびその開発で必要となるハードウェアおよびソフトウェアについて学び、これらの協調設計法について学習する。
到達目標Goal
1. 組込システムの概念、特徴などを理解する。
2. 組込プロセッサや組込オペレーティングシステムの機能について理解する。
3. 実機による演習を通じて組込システム開発の基礎を修得する。
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. )
前半の授業回では回路シミュレーションを行い、後半の授業回では実機を使用した実習を行う。オンライン講義の場合は、学習支援システムを参照すること。
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
授業形態/methods of teaching:対面/face to face
※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。
1[対面/face to face]:組込みシステムの概要
定義、現状、課題、多様性、分類、特性、技術の概観
2[対面/face to face]:組込みプロセッサ
基本構成、機能、要求、アーキテクチャ、パイプライン、例外と割込み、メモリ管理
3[対面/face to face]:メモリと周辺モジュール
メモリの種類、キャッシュメモリ、バス、コントローラ、タイマ
4[対面/face to face]:組込みオペレーティングシステム
基本概念、機能、組込みOSの事例
5[対面/face to face]:HDLシミュレーション(1)
ハードウェア記述言語 - 組合せ論理回路と順序論理回路の記述方法、シミュレーションの方法
6[対面/face to face]:HDLシミュレーション(2)
カウンタ - リングカウンタ、n進カウンタ、時計の設計と動作シミュレーション
7[対面/face to face]:HDLシミュレーション(3)
マルチサイクル演算器 - 乗算器、除算器の設計と動作シミュレーション
8[対面/face to face]:HDLシミュレーション(4)
有限状態機械 - ストップウォッチの設計と動作シミュレーション
9[対面/face to face]:HDLシミュレーション(5)
簡単なプロセッサの動作シミュレーション
10[対面/face to face]:FPGA回路設計実習(1)
FPGAの仕組み、論理合成ツールの使用方法、実機の操作方法
11[対面/face to face]:FPGA回路設計実習(2)
カウンタ - リングカウンタ、n進カウンタ、時計の実装と動作確認
12[対面/face to face]:FPGA回路設計実習(3)
マルチサイクル演算器 - 乗算器、除算器の実装と動作確認
13[対面/face to face]:FPGA回路設計実習(4)
有限状態機械 - ストップウォッチの実装と動作確認
14[対面/face to face]:FPGA回路設計実習(5)
簡単なプロセッサの実装と動作確認
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・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】
講義資料は事前に公開するので授業時までに見ておくこと。
実習で設計するソフトウェアやハードウェアは
授業時間外にも各自で取り組む必要がある。
テキスト(教科書)Textbooks
Web上のオンラインテキスト
参考書References
組込みシステム、阪田、高田著、オーム社
組込みシステム開発のためのエンベデッド技術、電波新聞社
実用組込みOS構築技法-情報通信を支える基礎技術RTOS入門-、澤田、権藤、永井著、共立出版
成績評価の方法と基準Grading criteria
HDLシミュレーションのレポートを50%、FPGA回路設計実習のレポートを50%考慮し、6割以上を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
実習の時間を十分に確保して各自が課題を遂行できるようにする。