| 科目コード | 科 目 名 | 学年 | 単位・時間 | 科目区分 | 授業形態 | 学修単位 | |||||||||||||
| 3206 | マイコン ： Microcomputer Engineering | 4E | 2・100分 | 必修 | 講義・通年 | ○ | |||||||||||||
| 教 員 名 | 橋本 基 ： HASHIMOTO Hajime | ||||||||||||||||||
| 授業概要 | コンピュータは、いわゆる計算機としてだけではなく、家電製品や自動車など多くに機器の制御用に用いられている。本科目は、コンピュータの基本的な構成や利用技術を学ぶことを目的とする。計算機の仕組みは，大型のスーパコンピュータから小型のマイクロコンピュータまで基本的には同じである。ここでは８ビットのマイクロプロセッサであるＺ－８０を対象に，マイコンの構成と機械語命令およびアセンブリ言語によるプログラミング技術を学ぶ。合わせて，汎用Ｉ／Ｏポートの使い方を理解し，マイコンによる機器の制御について学ぶ。適時、ポケコンを用いて演習を行う。 | ||||||||||||||||||
| 到 達 目 標 | 評 価 方 法 | ||||||||||||||||||
| (1)マイコンの基本的な構成要素と機能を説明できること。 (2)ＣＰＵの基本的な構成と機能を説明できること。 (3)Ｚ-８０ＣＰＵの命令について動作を説明できること。 (4)アセンブリ言語で簡単なプログラムが記述できること。 (6)プログラマブルＩ／Ｏポート（８２５５）の基本的な使い方を説明できること。 |
①中間試験（35％）、②期末試験（45％）、③演習レポート（20％）によって評価する。 | ||||||||||||||||||
| 学習・教育目標 | ＪＡＢＥＥ基準１（１） | ||||||||||||||||||
| 授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | 授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | ||||||||||||
| 授業の目的・意義 | マイコンの目的・意義、および学習内容の概要について説明する。 | 繰り返し構文 | ジャンプ命令と繰り返し構文について説明する。 | ||||||||||||||||
| 第１ | 第１６ | ||||||||||||||||||
| マイコンの構成 | マイコンの主な構成要素（CPU，メモリ、ＩＯインターフィース、バス）と機能の概略 について説明する。 | 分岐構文 | ジャンプ命令と分岐構文について説明する。 | ||||||||||||||||
| 第２ | 第１７ | ||||||||||||||||||
| ” | ＣＰＵの主な構成要素（レジスタ、ＡＬＵ）と機能について説明する。 | サブルーチン構文 | コール・リターン命令とサブルーチンの構文について説明する。 | ||||||||||||||||
| 第３ | 第１８ | ||||||||||||||||||
| アドレッシング方式 | データの場所を示すアドレッシング方式（直接アドレシング、間接アドレシング、相対アドレシングなど）について説明する。 | アセンブラプログラムの記述方法 | アセンブラプログラムの記述方法と使える文字、記号、定数、ラベル、擬似命令などについて説明する。 | ||||||||||||||||
| 第４ | 第１９ | ||||||||||||||||||
| フラグレジスタ | フラグの種類と機能（キャリフラグ、ゼロフラグ、サインフラグなど）について説明する。 | ポケコンの使い方 | ポケコンの使い方について説明し、例題で演習を行う。 | ||||||||||||||||
| 第５ | 第２０ | ||||||||||||||||||
| Ｚ８０命令セット | データ転送命令の種類と動作について説明する。 | 簡単なプログラミング | メモリの初期化、データ移動プログラムについて説明し、演習を行う。 | ||||||||||||||||
| 第６ | 第２１ | ||||||||||||||||||
| ” | 演算命令の種類と動作について説明する。 | ” | データ判別（正／負、偶数／奇数等）プログラムについて説明し、演習を行う。 | ||||||||||||||||
| 第７ | 第２２ | ||||||||||||||||||
| 中間まとめ | 中間まとめとして試験を実施する。 | 中間まとめ | 中間まとめとして試験を実施する。 | ||||||||||||||||
| 第８ | 第２３ | ||||||||||||||||||
| Ｚ８０命令セット | ローテート、シフト命令の種類と動作について説明する。 | 命令サイクル | 命令実行のマシンサイクル、ステートについて説明する。 | ||||||||||||||||
| 第９ | 第２４ | ||||||||||||||||||
| ” | 命令の実行結果とフラグの変化について説明する。 | 命令の実行時間 | 命令の実行時間の計算方法について説明する。 | ||||||||||||||||
| 第１０ | 第２５ | ||||||||||||||||||
| 機械語コード | 命令の機械語コードへの変換について説明する。 | 応用プログラム | サブルーチンを使った乗算プログラムについて説明し、演習を行う。 | ||||||||||||||||
| 第１１ | 第２６ | ||||||||||||||||||
| 基本的なプログラム | データ転送命令を使った基本的なプログラムについて説明する。 | ” | 時間待ちルーチンとポケコン文字表示プログラムについて説明し、演習を行う。 | ||||||||||||||||
| 第１２ | 第２７ | ||||||||||||||||||
| ” | 演算命令を使った基本的なプログラムについて説明する。 | プログラマブルＩＯポート8255 | 8255の使い方（設定とハードウエアの関係、ＩＯ制御命令）について説明する。 | ||||||||||||||||
| 第１３ | 第２８ | ||||||||||||||||||
| 高機能な命令 | 複数の命令を組み合わせた少し高機能な命令について説明する。 | ” | スイッチの状態の読み込み、ＬＥＤの点滅ができるようなハードウエア構成とプログラミングについて説明する。 | ||||||||||||||||
| 第１４ | 第２９ | ||||||||||||||||||
| まとめ | 前期のまとめを行う。 | まとめ | 学習事項全体のまとめを行う。また授業アンケートを行う。 | ||||||||||||||||
| 第1５ | 第３０ | ||||||||||||||||||
| 関連科目 | 情報処理、ディジタル回路 | ||||||||||||||||||
| 教 科 書 | Z-80ｱｾﾝﾌﾞﾗﾌﾟﾛｸﾞﾗﾐﾝｸﾞ入門（湯田幸八，伊藤 彰、オーム社） | ||||||||||||||||||
| 参 考 書 | マイコンのハードとソフト（桜井千春、技術評論社）、マイコンのインターフェース（平松啓二他、オーム社） | ||||||||||||||||||
| 授業評価・理解度 | 最終回に授業評価アンケートを行う | ||||||||||||||||||
| 副担当教員 | |||||||||||||||||||
| 備 考 | 教科書にない内容は別に資料を用意する。 | ||||||||||||||||||