授業計画 | テーマ | 内容 | 授業を受けるにあたって |
第1回目 | コンピュータ概要 | ハードウエア、命令セット、ソフトウエア | プログラミングや計算機の入門コースで勉強したコンピュータの基本構成を復習しておく |
第2回目 | 論理設計及び要素回路 | 組み合わせ回路、順序回路の復習 | 論理演算、メモリー素子等の仕組みを予習する |
第3回目 | 論理設計及び要素回路 | レジスター、デコーダー、カウンター等 | 標準的ICとして登録されている集積回路の機能を調べておく |
第4回目 | RTLレジスター転送言語 | データ転送とマイクロ・オペレーション | 制御信号とデータ入出力の区別、同期信号との関係等を整理しておく |
第5回目 | RTLレジスター転送言語 | 演算及びハードウエア構成 | 演算や転送動作と制御信号の意味をハードウエアの具体例を用いて明確にする |
第6回目 | 基本的アーキテクチャ | 命令セット | Z80やH8等8ビットや16ビットマシーンの命令セットを比較検討してみる |
第7回目 | 基本的アーキテクチャ | 実行サイクル、簡単なプログラム例 | 授業で示された命令セットを用いて簡単なプログラムやマクロを考える |
第8回目 | 基本的アーキテクチャ | インダイレクト、割り込み | より複雑なプログラム要素の実現を考える |
第9回目 | マシーンシミュレーション | ExcelによるCPUのシミュレーション | 問題として提示されたプログラム例を含めて自分で考えたプログラム要素をシミュレータを使用して検証する |
第10回目 | マイクロプログラムドCPU | シミュレータを使用してより複雑なプログラムを作る | 問題として提示されたプログラム例を含めて自分で考えたプログラム要素をシミュレータを使用して検証する |
第11回目 | マイクロプログラムドCPU | シミュレータを変更してCPUを改良する | 命令セットの改良可能性を考えてみる |
第12回目 | RISCアーキテクチャ | パイプライン構造と制御ハザード | 実際にシミュレータを変更し改良型CPUを実現する |
第13回目 | RISCアーキテクチャ | RISC用プログラミング | RISC型命令セットでプログラムを組んでみる |
第14回目 | MY・コンピュータ | 各自の設計によるCPUの提案 | 各自の提案によるCPUをシミュレータ上で実現する |
第15回目 | まとめ | 提案したCPUの発表説明 | MY・コンピュータのシミュレータを仕上げ発表用の資料を作成する |