計算機構成論（Computer Architectures and Organization）[1G02]

＜授業のねらい＞

コンピュータは日常生活の必須品となっており、特に工学の分野においてはコンピュータの高度な使用を要求される場合が多い。本講義ではマイクロコンピュータをテーマとしてコンピュータシステムの基本概念と動作原理を学ぶ。後半では、アセンブリ言語によるプログラミングを通して、命令がどのようなプロセスを通して実行されるかを学ぶ。

＜受講にあたっての前提条件＞

２進数の計算法とデジタル回路の基礎的な知識をもっていることが望ましい。

＜具体的な到達目標＞

(１) ２進法、１６進法、負数の計算が出来ること、(２)コンピュータの基本構成・アーキテクチアを理解すること、(３)プロセッサの動作原理と命令の意味を理解すること、(４)アセンブリ言語を用いた簡単なプログラミングが出来ること。

＜授業計画及び準備学習＞

１． 計算機システム入門：計算機の歴史
　　計算機の動作原理の概略を理解する。
２．数や記号、文字、記号の表現
　　準備学習：数の2進数表現、16進数表現について復習すること。特に負数と小数の扱いについて理
　　解しておくこと。
３．計算機回路の入門：論理関数と簡単化
　　準備学習：ブール代数の復習をすること。教科書の問4.11、4.12を解くこと。
４．組み合わせ回路：基本回路、代表的な組み合わせ回路
　　準備学習：問4.19と問4.22を解くこと。
５．記憶回路：フリップフロップ回路、半導体メモリの構成
　　準備学習：半導体メモリの記憶原理、アクセス法について理解すること。
６．順序回路：状態遷移図、代表的な順序回路例
　　準備学習：問4.39を解くこと。
７．計算機ＣＯＭＥＴのハードウエア構成、計算機の基本動作
　　準備学習：命令読み出し実行の流れをハードウエアの面から理解すること。
８．ＣＯＭＥＴの命令の概要：アドレス指定方式
　　準備学習：実効アドレスについて理解すること。
９． メモリー、データ転送用命令
１０．算術、比較命令
１１． スタック命令、サブルーチン用命令、マクロ命令
１２． アセンブリ言語ＣＡＳＬによるプログラミング例
１３． アセンブリ言語ＣＡＳＬによるプログラミング演習
　　　問3.7〜問3.10を解くこと。
１４．アセンブラの動作概要
　　　準備学習：アセンブリ言語と機械語の関係を理解する。
１５．学習成果の確認（試験）

＜成績評価方法及び水準＞

基本的に定期試験で60点以上で合格とする。
演習問題を宿題として課する。
時間に余裕があれば中間小テストを実施して加味する。

＜教科書＞

入門計算機システム、伊藤秀男ほか（朝倉書店）

＜参考書＞

講義資料をKuportからダウンロードして、必ず予習・復習をしてください。

＜オフィスアワー＞

月曜日　１６時３０分〜１７時３０分