2025年度後期コンピュータ・ハードウエア

曜日・時限	水曜日２時限	期別	後期	週時間数	2
ナンバリング	EE230503
開講学科等	工学部-電気電子工学科
教員名	渡邊　俊彦渡邊　俊彦職務履歴 https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e6%b8%a1%e9%82%8a%e3%80%80%e4%bf%8a%e5%bd%a6 教員情報データベースに遷移します

目的

コンピュータの出現以来，その発展は目覚しいものがあり，今日では社会の極めて広範な領域に導入され，実務や研究活動にも不可欠なものとして利用されている。
大規模集積回路(LSI)の採用により，演算の高速化，小型化，軽量化，価格低下などに拍車がかかり，その学問体系も，ハードウェア論，ソフトウェア論，データベース論を始め，コンピュータの構成理念を論ずるアーキテクチャ論，応用システム論など広範に渉っている。
本科目の目的は，ハードウェア論とその基礎をなす論理回路，ならびに論理回路が計算機にいかに用いられているかを習得することである。本講義では，コンピュータハードウェア論の基礎となる数学的事項及びブール代数論に基づく論理回路を中心に理解する。

授業計画

授業回	形式	学修内容	学修課題
1	A	コンピュータハードウェアの歴史，ノイマン型	事前学修	シラバスを読み、コンピュータ発達の歴史について調べておく（２時間）
1	A	コンピュータハードウェアの歴史，ノイマン型	事後学修	講義で紹介したハードウェアやノイマン型コンピュータについて調べておく（２時間）
2	A	データの表現と演算1（基数変換、コード表現）	事前学修	教科書の「基数の変換」の節を読んでおく（２時間）
2	A	データの表現と演算1（基数変換、コード表現）	事後学修	基数変換の宿題をする（２時間）
3	A	データの表現と演算2（固定小数点表現，浮動小数点表現）	事前学修	参考書等で「固定小数点表現」「浮動小数点表現」について調べておく（２時間）
3	A	データの表現と演算2（固定小数点表現，浮動小数点表現）	事後学修	基数変換と浮動小数点表現の宿題をする（２時間）
4	A	データの表現と演算3（補数による演算，固定小数点数の加減乗除演算方法）	事前学修	参考書等で「補数とその演算」「固定小数点数の加減乗除演算方法」について調べておく（２時間）
4	A	データの表現と演算3（補数による演算，固定小数点数の加減乗除演算方法）	事後学修	補数と演算についての宿題をする（２時間）
5	A	データの表現と演算4（浮動小数点数の加減乗除演算方法）	事前学修	参考書等で「浮動小数点数の演算」について調べておく（３時間）
5	A	データの表現と演算4（浮動小数点数の加減乗除演算方法）	事後学修	データの表現と演算のレポートをする（3時間）
6	A	ブール代数1（ブール代数の定義）	事前学修	教科書の「２進数と論理演算」の章を読んでおく（２時間）
6	A	ブール代数1（ブール代数の定義）	事後学修	集合や論理との関係を確認しながら復習する（２時間）
7	A	ブール代数2（完全系）	事前学修	ブール代数の「完全系」について調べてくる（２時間）
7	A	ブール代数2（完全系）	事後学修	完全系の宿題をする（２時間）
8	A	ブール代数3（ブール関数とその簡単化、図的解法）	事前学修	教科書の「カルノー図による簡単化」「クワイン・マクラスキー法による簡単化」の章を読んでおく（２時間）
8	A	ブール代数3（ブール関数とその簡単化、図的解法）	事後学修	図的解法の宿題をする（２時間）
9	A	組合せ回路1（基本論理回路、AND，ORゲートによる論理回路の構成）	事前学修	教科書の「組合せ回路」の章を読んでおく（２時間）
9	A	組合せ回路1（基本論理回路、AND，ORゲートによる論理回路の構成）	事後学修	論理回路の宿題をする（２時間）
10	A	組合せ回路2（NAND,NORゲートによる論理回路の構成）	事前学修	教科書の「基本ゲート回路」の節を読んで確認しておく（２時間）
10	A	組合せ回路2（NAND,NORゲートによる論理回路の構成）	事後学修	論理回路の宿題をする（２時間）
11	A	組合せ回路の設計(未定義組合せ、多出力回路) 順序回路(順序回路の表現と簡約化、順序回路の構成、非同期順序回路)	事前学修	教科書の「ドント・ケア条件を含む場合の簡単化」と「順序回路」の節を読んで確認しておく（3時間）
11	A	組合せ回路の設計(未定義組合せ、多出力回路) 順序回路(順序回路の表現と簡約化、順序回路の構成、非同期順序回路)	事後学修	回路設計の宿題をする（3時間）
12	A	基本回路・装置（基本演算回路、エンコーダとデコーダ､フリップフロップ回路，カウンタ・レジスタの設計）	事前学修	基本演算回路について教科書等で調べておく（３時間）
12	A	基本回路・装置（基本演算回路、エンコーダとデコーダ､フリップフロップ回路，カウンタ・レジスタの設計）	事後学修	基本回路に関するレポート課題に取り組む（3時間）
13	A	まとめ	事前学修	それまでの教科書，ノート，演習課題，レポート内容などを総復習しておく（３時間）
13	A	まとめ	事後学修	全体で不明な箇所を復習しておく（3時間）

授業形式記号

A:一斉授業（通常の講義）
B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
C:体験、実験、実習、演習など

D:調査分析、解析など
E:ものづくり、作品制作
F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）

G:プレゼンテーション
H:地域・企業　連携型学習
I:その他

到達目標

〇 2024年度以降の入学生
下記リンク先のカリキュラム・マップを参照.
URL: https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
〇 2023年度以前の入学生
修得する資質・能力：知識・理解力、応用力【DP-E-1-1】
１．コンピュータのデータ表現と演算の実現方法を理解し説明できる．
２．論理式の変形や簡単化ができる．
３．簡単な論理回路が設計できる．
４．論理回路設計の最適性が理解でき，設計に反映ができる．

評価方法と評価観点

評価方法	配点合計	知識・理解力	応用力	コミュニケーション力	態度・志向性	創造力	合計
定期試験またはレポート試験	70%	70%	20%			10%	100%
小テスト、小論文	10%	80%	10%			10%	100%
グループワーク							0%
プレゼンテーション							0%
レポート、宿題	10%	80%	10%			10%	100%
授業での姿勢（ノート、質疑など）	10%	20%		10%	70%		100%
作品、パフォーマンス（実技、実演）							0%
その他1(具体的に：							0%
その他2(具体的に：							0%
	100%	67%	16%	1%	7%	9%	100%

教科書・参考書

教科書：「論理回路の設計」浅川毅著コロナ社

参考書：「コンピュータアーキテクチャの基礎」柴山潔著近代科学社

オフィスアワー

オフィスアワーの開設時間と場所は、木曜日、１３：００－１４：３０、A号館3階教員室41です。

その他

学生の要望に応じて、適宜、課題やテストの解答を説明する。

実務経験のある教員による授業科目

コンピュータシステムの設計と開発経験(10年)を活かして論理の基礎と応用を解りやすく講述する。

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