開講所属総合管理学部
時間割コード47171001
授業科目名計算機構成論
授業科目名(英文)Computer Architecture
科目区分情報
担当教員税所 幹幸
開講年次2年生
学期・曜日・時限前期 火曜日 1時限
単位数2


概要
コンピュータやディジタル回路を構成する基本的な論理回路について学習し、それらの回路を使ってコンピュータで利用されている論理回路の構成を学習する。その後、コンピュータの動作やその高速化方法などについて学習する。
到達目標
コンピュータなどを構成しているディジタル回路の基本的な論理回路について、またその動作についても理解する。さらに、コンピュータの動作について少し深く理解し、コンピュータの高速化方法などについて理解を深める。
履修上の注意
工学的な内容を含むので、毎回復習してもらいたい。
授業計画
第1回:「計算機構成論」の概要
 コンピュータの歴史/コンピュータシステムについて説明する。

第2回・第3回:論理回路の基本/論理回路の設計
 コンピュータを構成している基本的な論理回路(AND、OR、NOT回路)について説明する。その他の論理回路(NAND、NOR、EX-OR回路)についても説明する。論理回路の設計の基本的な方法を学習する。

第4回・第5回:論理回路の設計
 論理回路の設計に必要となる論理式の簡単化の方法を説明し、論理回路設計の手順に沿って論理回路を作成する。

第6回・第7回:演算回路(コンピュータの頭脳にあたる部分)の基礎
 コンピュータの内部での算術計算には、加算、減算、乗算、除算の4種類があるが、ここではその内の基本となる加算の回路について学ぶ。

第8回:データの表現
 コンピュータ内での数値データの表現形式(2進数、8進数、16進数など)について説明する。また、それぞれの数の変換についても取扱う。

第9回:データの表現
 第5回に引き続き、負の数の取り扱い方法(補数)を説明する。

第10回:データの表現
広範囲の数値(小数点の付く数など)を表現する方法、BCDコード、文字データの表現方法について紹介する。

第11回・第12回:コンピュータの構成
 コンピュータの基本構成である5大装置(中央処理装置【制御装置、演算装置】、主記憶装置、補助記憶装置、入出力装置)について説明し、さらに各装置の種類等を利用する立場からの内容を説明する。

第13回・第14回:プロセッサの高速化
コンピュータの処理の中心にあるプロセッサについて学習する。取り上げる内容は、命令実行サイクル、命令の種類,マシン命令形式、演算のしくみ、プロセッサの高速化、割り込み,プロセッサの性能などである。

第15回:まとめ
 講義した内容の総まとめをおこなう。
予習・復習
について
授業計画に伴い、次回の授業に必要な準備学習や復習の内容について授業の最後に指示します。
使用教材
プリントを配布する。
参考文献
小林一夫ほか著「最新ハードウェア技術入門」(実教出版)
木村幸男ほか著「図解コンピュータ概論ハードウェア」(オーム社)
単位認定
の方法
定期試験の結果(80%)および小テスト(20%)により総合的に評価する。
成績評価基準
ディジタル回路の基本的な論理回路について、その動作を理解し、それらの論理回路を扱えるようにする。また、コンピュータの動作について少し深く理解する。
その他1
その他2
参考URL