シラバス参照／授業情報参照
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| 更新日時 | 2024/04/05 9:32:02 |
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| 科目分類 | 専門教育科目 |
| 時間割コード | TD30232 |
| 授業科目名 | コンピュータハードウェア基礎 |
| 授業科目名（英語） | Computer Hardware Basics |
| 科目コード | TD30230 |
| 科目ナンバー | |
| 主担当教員（所属） | MIAN RIAZ UL HAQUE(総合理工学部知能情報デザイン学科) |
| 単位数 | 2.0 |
| 時間数 | 0.0 |
| 履修年次 | 1年,2年,3年,4年 |
| 開講学期 | 2024年度 後期 |
| 曜日・時限 | 月9,月10 |
| 必修／選択／選択必修／自由 | 選択必修 |
| 履修資格 | 知能情報デザイン学科の学生であ, Students of Department of Information Systems Design and Data Science |
| 各種教育プログラム名称 |
| 授業形態 | 講義 | |||||||||||
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| 授業の目的 |
ディジタル回路設計の基礎となる組み合わせ回路と順序回路について理解する． The course objective : To understand combinational circuits and sequential circuits which are the basis of digital circuit designs |
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| 授業の到達目標 |
コンピュータ設計の概要を理解し，簡単なハードウェアを設計できる（情報システムコース 学習・教育目標（C-2）） 組合せ回路と順序回路についての知識を有しているかを評価する．具体的には以下の達成目標の評価による． (1) 2進数やその演算を理解している (2) 論理式と組み合わせ回路について理解している (3) 順序回路の基本動作と状態遷移機械との対応を理解している (4) 順序回路の基本ブロックと最小化手続きについて理解している Relation to the learning goal: C-2 "Information System Course", Understanding the outline of computer designs and Designing basic hardware. At the end of the course, students should be able to do the followings, and are evaluated accordingly. 1. Manipulation of binary numbers and their operations. 2. Conversion between logic formulas and combinational circuits. 3. Conversion between sequential circuits and finite state machines 4. Usage of basic components of sequential circuits and application of state minimization procedures |
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| 授業の内容および方法 |
1. 数の体系 N進数と2進数，2進加算と2の補数表示，溢れと桁上がり 2. 論理関数と基本論理ゲート 論理関数，基本論理ゲート，論理式，論理回路 3. 論理関数の性質と組み合わせ回路 論理式(主加法標準形など)，論理関数の性質，組み合わせ回路 4. 論理ゲートの内部構造 電子回路としての基本論理ゲート，CMOS回路，消費電力 5. 組合せ回路の簡単化(1) カルノー図と簡単化手続き 6. 組合せ回路の簡単化(2) ドントケアを含むカルノー図と簡単化手続き 7. 論理ゲートの動作と基本的な構成要素 タイミング，グリッチ，加算・減算の回路，マルチプレクサ 8. 演習：組合せ回路 [この回は日程外として実施(詳細は moodle を参照)] 9. 順序回路の基礎 記憶素子，同期式順序回路とその動作 10. 順序回路と状態遷移図(1) 状態遷移図から同期式順序回路を構成する手続き 11. 順序回路と状態遷移図(2) 同期式順序回路から状態遷移図を構成する手続き 12. 順序回路の基本ブロックとその動作 レジスタファイル，カウンタ，シフトレジスタ，メモリ SRラッチ，Dラッチ，Dフロップフロップ，クロックスキュー 13. 順序機械の最小化 順序機械の状態数最小化の手続き 14. 演習：順序回路 1. Number Systems (1) 2. Logic functions and basic logic gates 3. Properties of logic functions and combinational circuits 4. Internal structures of logic gates 5. Minimization of combinational circuits(1) 6. Minimization of combinational circuits(2) 7. Behavior of logic gates and basic components 8. Exercises on combinational circuits 9. Basics of sequential circuits 10. Sequential circuits and state transition diagrams(1) 11. Sequential circuits and state transition diagrams(2) 12. Basic blocks of sequential circuits and their behaviors 13. State minimization 14. Exercises on sequential circuits. |
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| 授業の進め方 |
下記教科書と配付資料を用いた講義形式 Based on the following textbook and handouts. 授業は対面で行います。(緊急時、または、新型コロナ感染症の隔離期間や医師の指示などの理由で対面での参加ができない場合は、オンラインでの参加も可能です。ただし、その場合は授業当日の12時間前までにメールで連絡すること。） 場合によっては，オンデマンドで資料を提供することもあります。 毎回の授業で演習を実施します。必要なプリントは教室で配布します。 The class will be In-person and face-to-face. (If you have any urgent issue or if you are unable to join in person due to the COVID isolation period/ doctor’s advice etc., you may join online. However, in that case, you must need to notify me by email before 12 hours on the day of the class) If necessary some case on demand content also provide. Classwork will be conducted in every class. Necessary printed document will provide in the classroom. |
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| 授業キーワード |
論理回路，組合せ回路，順序回路 Logic Circuits, Combinational Circuits, Sequential Circuits, Affordable and clean energy ,Industry, innovation and infrastructure. SDG目標8.働きがいも経済成長も SDG目標9.産業と技術革新の基盤をつくろう SDG目標4.質の高い教育をみんなに Quality education (SDG 4), Decent work and economic growth (SDG 8), Industry, innovation and infrastructure (SDG 9), |
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| テキスト（図書） | ||||||||||||
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| 参考文献（図書） | ||||||||||||
| 参考文献（その他）・授業資料等 |
D. M. ハリス，S. L. ハリス著：ディジタル回路設計とコンピュータアーキテクチャ，第2版，翔泳社，2017年． IISBN978-4-7981-4752-9 D. M. Harris and S. L. Harris: Digital Design and Computer Architecture, Second Edition, Morgan Kaufmann, 2012, ISBN 978-0123944245. Course documents will be provided on Moodle. Please note that they may be revised during the course to correct errors. |
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| 成績評価の方法およびその基準 |
演習、中間レポート、期末レポートはそれぞれ 25％、30％、45％の配点となる。 (1) 演習：各授業回の理解度（演習のスコアのうち，上位10のスコアの平均点） (2) 中間レポート1：第１回授業から第7回授業までの理解度（それぞれ異なる問題） (3) 期末レポート：総合理解度（それぞれ異なる問題） (4) 上記(1)～(3)の平均点が60％以上であること。 (5) Viva: 提出された授業課題およびレポートを対象とする。Vivaそのものは点数ではないが，レポート 1 と期末レポートの評価はVivaのスコアを掛けて加重計算される。 Classwork, One Interim reports and the final report contains 25%, 30% and 45% marks respectively. (1) Classwork: Understanding of each class [avg. score of best 10] (2) Interim report-1: Understanding class-1 to Class-7. [different question for each] (3) Final Report: Overall [different question for each] (4) Average for all the scores for (1)-(3) must be higher than 60% (5) Viva: Viva is on the submitted classwork and reports. The viva carries no marks, but reports 1 and Final report are weighted by multiplying my viva marks. |
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| 履修上の注意 |
講義以外の自己学習時間として，1回の講義につき，予習90分，復習90分が必要． Except for lectures, attendees are required to spend 90min for preparation and 90min review for each class. 演習はすべての授業回で実施します。3回を超えて提出がなかった場合、成績は「E」（未修）となります。 Classwork will be conducted in all classes. If you will fail to submit answers for more than 3 classwork, your grade will be 'E' (unattended). |
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| オフィスアワー |
事前にメールなどで希望日時を知らせて下さい．調整します． Please notify when it is appropriate by e-mail. |
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| ディプロマポリシーとの関係区分 | ||||||||||||
| 使用言語区分 | 日本語と英語 | |||||||||||
| その他 | 1. Moodle link https://moodle.cerd.shimane-u.ac.jp/moodle_2023/course/view.php?id=1038 Reg key 1122 2. Some appropriate computer environment is required to view lecture movies on moodle, and to prepare and submit reports. 3. Send an e-mail to riaz@cis.shimane-u.ac.jp, or contact via Moodle if you have some questions. |
| 準備学修（予習・復習・宿題）に必要な学修の時間（１回の授業当たり） ／Time required for homework |
講義以外の自己学習時間として，1回の講義につき予習90分，復習90分が必要． Preparation of 90 min. and preview of 90 min is required. |
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| 授業の実施方法 ／Types of classes |
面接授業（面接のみ）／In-person class (In-person only) |
| No. | 担当教員 | 担当教員所属 |
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| 1 | MIAN RIAZ UL HAQUE | 総合理工学部知能情報デザイン学科 |
| 時間割所属 | 時間割コード | 授業科目名 |
|---|---|---|
| 総合理工学部 | TB50012 | コンピュータ・ハードウェア基礎 |
| 総合理工学部 | TB50011 | コンピュータ・ハードウェア基礎 |
| 総合理工学部 | TD30231 | コンピュータハードウェア基礎 |
| 総合理工学部 | TD30232 | コンピュータハードウェア基礎 |