2025年度 (最新) 学院等開講科目工学院情報通信系

情報通信実験3

開講元: 情報通信系
担当教員: 一色剛 / 藤木大地 / 佐藤広生 / 李冬菊 / 下田将之
授業形態: 実験等 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-4 (S2-301) / 木1-4 (S2-301)
クラス: -
科目コード: ICT.E304
単位数: 002
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年4月2日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

マイクロプロセッサのソフトウエア（命令セット、アセンブリプログラミング）とハードウエア（演算回路、制御回路）の設計手法全体について、実験指導書に従ってグルーブ単位で実施する。実験の後半では、引き続きグルーブ単位で作業を行い、計算機の改良設計に関して自由にトピックを選び、計画立案から実装設計、最終的にドキュメント作成までを行い、独創的な設計を体験する。

到達目標

32ビットマイクロプロセッサのRISC-V命令セットとアセンブリプログラミング手法を修得すること、
ハードウエア記述言語によるマイクロプロセッサ設計手法とシミュレーション手法を修得すること、
独立で計算機改良設計を、トピック計画立案、仕様設計、実装設計、設計検証、設計評価、及び全体作業のドキュメント作成を通して、一連の作業によるプロジェクトを体験すること。

キーワード

マイクロプロセッサ、命令セット、アセンブリプログラミング、ハードウェア記述言語、マイクロプロセッサ設計

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

グルーブごとに、Cプログラム、アセンブリプログラム解析、Verilogシミュレーション、そして自由課題（マイクロプロセッサ改良設計、アプリケーション設計）の3つの課題に取り組み、レポートを提出する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	アセンブリプログラミング実習１：命令セット、命令フォーマット、アセンブリ言語仕様の理解
第2回	アセンブリプログラミング実習２：乗算プログラムと剰余算プログラム
第3回	アセンブリプログラミング実習3：16進から10進へ変換プログラム
第4回	アセンブリプログラミング実習4：素数計算プログラム
第5回	アセンブリプログラミング実習5：電卓プログラム、入出力プログラム	課題1.A: Cプログラム作成
第6回	ハードウエア記述言語演習１：Verilog言語仕様の理解
第7回	ハードウエア記述言語演習２：各モジュールで構成された計算機の階層構造について、Verilog記述からブロック図まで解析と理解する
第8回	ハードウエア記述言語演習３：Verilogシミュレーションを通じて、マイクロプロセッサの実行動作を理解する
第9回	ハードウエア記述言語演習４：Verilogシミュレータによる、作成されたプログラムの論理シミュレーション	課題1.B:マイクロプロセッサ動作解析、及び作成プログラムのVerilogシミュレーション
第10回	マイクロプロセッサ応用実習1：計算機改良設計トピック計画の立案（例えば、命令拡張、ソフト開発など）。グループごとに自由なトピックを選び、作業分担とスケジュールを企画する。	課題2－1: マイクロプロセッサ応用設計計画書
第11回	マイクロプロセッサ応用実習２：計算機改良設計の仕様設計
第12回	マイクロプロセッサ応用実習３：計算機改良設計の機能設計
第13回	マイクロプロセッサ応用実習4：計算機改良設計の実装設計
第14回	マイクロプロセッサ応用実習5：計算機改良設計の設計検証、改良設計ドキュメントの作成	課題2ー２: マイクロプロセッサ応用設計

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね50分を目安に行うこと。

教科書

実験用のウェブページで実験指導書を公開

参考書、講義資料等

実験用のウェブページで、Q&Aや参考資料などを公開

成績評価の方法及び基準

提出されたレポートに基づいて成績が評価されます

履修の条件・注意事項

「論理回路理論」と「計算機論理設計」の授業を実験に参加する前に修了していることが望ましいです。

オフィスアワー

メールにてアポイントを取る