2026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 / JIANG PEI
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: 2026年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2026年4月6日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本実験では，マイクロプロセッサのソフトウェア（命令セット，アセンブリプログラミング）およびハードウェア（演算回路，制御回路）の設計手法について，実験指導書に従いグループ単位で実施する．例としてRISC-Vプロセッサ（RV32I）を取り上げ，それに基づき演習で作成したプログラムをFPGA上に実装し，機械語プログラムを実行することで計算機システムの動作を理解する．実験後半では，計算機の改良設計やマルチプロセッサシステムに関する課題にグループで取り組み，設計から実装，ドキュメント作成までを行う．

到達目標

32ビットマイクロプロセッサにおけるRISC-V命令セットおよびアセンブリプログラミング手法を修得する．
ハードウェア記述言語を用いたマイクロプロセッサの設計手法およびシミュレーション手法を修得する．
計算機の改良設計に関する課題に対し，トピックの計画立案から仕様設計，実装設計，設計検証，設計評価，ドキュメント作成までの一連のプロセスを通して，プロジェクトとしての開発を体験する．

キーワード

マイクロプロセッサ，RISC-V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

グループごとに，Cプログラミング，アセンブリプログラムの解析，Verilogによるシミュレーション，および自由課題（マイクロプロセッサの改良設計やアプリケーション設計）に取り組み，各課題についてレポートを提出する．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	ガイダンス，実験概要説明，開発環境設定	開発環境の構築および基本動作確認
第2回	課題1A：プログラム課題①②（数値変換，割り算・剰余算の実装と解析）	Cプログラム作成，動作確認，アルゴリズム検討
第3回	課題1A：プログラム課題③④（電卓プログラム，素数計算）	Cプログラム作成，動作確認，性能評価
第4回	課題1A：プログラム課題⑤（タイマー割込み処理と表示制御）	割込み処理の実装および動作検証
第5回	課題1A：プログラム課題⑥（マルチプロセッサ通信・チャットプログラム）	マルチプロセッサ通信の実装と検証
第6回	課題1A：総合動作確認・まとめ	レポート作成（課題1A）
第7回	課題1B：命令実行サイクルの理解	Verilogコード解析（フェッチ・実行動作）
第8回	課題1B：ALUおよび制御動作の解析	Verilog解析およびシミュレーション
第9回	課題1B：シミュレーション検証・まとめ	レポート作成（課題1B）
第10回	課題2：応用設計（テーマ設定・企画立案）	課題設定，役割分担，実験計画書の作成
第11回	課題2：設計（仕様設計・実装設計）	設計内容の具体化，実装準備
第12回	課題2：実装・検証	プログラムおよびハードウェアの実装と動作確認
第13回	課題2：評価・改良	性能評価および設計改善
第14回	課題2：総括	最終レポート作成・提出

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

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