△ディジタル回路・コンピュータ工学ＩＩ（Digital Circuits / Computer Science II）[1B18]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

　デジタル回路・コンピュータIでは、デジタル回路内で用いられているハードウエアに関して学びました。自動車や産業機械の制御用デジタル回路などでは、ハードウエアによる制御とより柔軟性のあるソフトウエア(プログラム)による制御を混在して用いる場合が多い。デジタル回路・コンピュータIIでは、実際にマイクロチップ社のPIC(周辺接続回路制御)用のマイクロコンピュータICであるPIC16F84Aを用い、ハードウエアによるデジタル回路制御の外にプログラムによるデジタル回路制御に関しても学びます。クロックを基本にしたコンピュータの動作原理を最初に学び、PIC16F84Aの基本動作、C言語を用いたプログラミング、プログラムによる実際の制御動作の確認等を行います。本授業の目標は、将来遭遇する機械系の制御などに関して、自分で回路設計を行い、それに必要なプログラミングを行なうことの出来る基礎技術の習得を目指しています。

(JABEE学習・教育目標)
「国際工学プログラム」
(C)基礎工学・専門工学知識の習得：◎
JABEE基準1の(1)の知識・能力:（ｄ）の（1)(2)a)b)c)d)：◎

（前提となる基礎知識と習得後の展開）
本科目を履修する前に、「物理学及演習I,II」、「数学I,II」等の基礎的な科目を履修しておくことが好ましい。
本科目で履修した内容は、3年次のECP IIA,IIB、4年次のECP IIIなどの応用工学科目の履修に役立つ。

＜授業計画及び準備学習＞

1.ガイダンス。ハードウエアとソフトウエア(プログラム)による制御の違いについて学ぶ。
2.プログラムを作成する上で必要な装置、部品(ソフトで動作させる周辺機器)等に関して学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
3.PIC用マイクロコンピュータ(PIC16F84A)の機能に関して学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
4.PIC用のプログラムを開発するための整備すべき環境などについて学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
5.プログラム開発に必要なソフトのインストールと、それ等ソフトの機能に関して学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
7.PIC用マイクロコンピュータ(PIC16F84A)の基本回路、クロックとコンピュータ動作の関係などを学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
8.C言語を用いたPIC用ソフトウエア(プログラム)のパソコン上での作成方法に関して学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
9.C言語を用いたPIC用ソフトウエア(プログラム)のデバック(プログラムの正誤チェック)について学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
10.C言語を用いたPIC用ソフトウエア(プログラム)のパソコンからマイクロコンピュータPIC16F84Aへの書き込みについて学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
11.簡単なプログラム例に従って、実際にマイクロコンピュータPIC16F84Aを動作させ、PICの理解を深めます。プログラムによるソフトウエア制御と以前のハードウエア制御との違いについても学ぶ。授業資料の関係個所を勉強しておく。
12.マイクロコンピュータPIC16F84Aの使用方法やC言語プログラムについて、より詳しく勉強し、理解を深めます(パソコンで開発したプログラムをPICに読み込ませ、プログラムによる基本的な制御を出力用LEDの点灯/消灯として確認する)。授業資料の関係個所を勉強しておく。
13.マイクロコンピュータPIC16F84Aとスイッチ、LED、スピーカ、モーター等を組み合わせ、C言語プログラムにより種々の制御を実際に行い、それ等の動作を確認することで理解を深めます(PIC出力としてモーターやスピーカなどを接続し、プログラムによる機能性に富んだ制御が実現出来ることを確認する)。授業資料の関係個所を勉強しておく。
14.プログラム制御のまとめと復習(プログラムにより例えば、ウインカーの指示、ドアミラの開閉など実モデルに近い機器の制御を実際に実現する、更にこの期に学習したことの総復習等も行う)
15.学習成果の確認(ホームワーク等)

＜成績評価方法及び水準＞

ほぼ毎回授業でレポート課題を出します。次週に提出すること。各宿題レポートを100点満点で採点し、全宿題レポートの平均を総合成績とする。総合成績が60点以上を合格点とする(試験は行わない)。ただし、欠席は3回まで、4回以上は履修放棄と見なす。

「国際工学プログラム」の学習・教育目標(C)は、本科目およびこの目標に対する卒業に必要な他の該当科目をすべて習得することにより達成される。

＜教科書＞

授業の初日に、用いる授業資料を配布します。

＜オフィスアワー＞

火曜日　18:00-19:00(新宿1778室)
水曜日　16:00-18:00
木曜日　16:00-18:00

＜学生へのメッセージ＞

基礎的なことから丁寧に説明しますが、分からないことがあったら、授業中に積極的に質問して下さい。ほぼ毎回レポート課題を出しますので、次週に提出して下さい。本授業は、3年次のECP II、4年次のECP IIIの履修にも役立ちます。また、本授業の内容は将来社会に出てから、多くの分野において、技術者に取って必要な基本知識のひとつになります。

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