コンピュータ工学

[授業科目名] コンピュータ工学(2012E024)
Computer Engineering
[ 時間割名 ] コンピュータ工学(227050)
[時間割担当] 北村登
[ 実 施 期 ] 後期
[ 単 位 数 ]
2
選択
[曜日・時限] 火・2
[ 対象学生 ] 工学部電気電子(4期)
□■ 科目の概要
この講義の目的は，ハードウェアの観点からコンピュータの仕組みと動作原理を理解することにある。講義の内容は，まず
、アナログとディジタルの違い、ハードウェアとソフトウェアの違い、コンピュータの４大要素（基本構成）、CPUの基本構成
と動作について学ぶ。次に，コンピュータでの数値の表現方法（２進数）、２進数や１６進数など様々な基数で表現した数値
の加減算の方法を学ぶ。後半は，コンピュータの「制御」に関わる、２値論理の世界、すなわち「ブール代数」を学ぶ。ブー
ル代数は「真」と「偽」の２つの値を扱う数学であり、コンピュータはこの「論理」の世界の演算を用いることで、条件に基
づいた処理を実行できるようになっている。ブール代数での論理演算（論理積、論理和、否定）を学び、各種法則による論理
式の変形，加えてVenn図、真理値表，標準形を学ぶ。
□■ 授業の内容
□■ 学習到達目標
[1] 授業の進め方。身の回りのコンピュータとコンピュータ
システム。アナログとディジタル。
[2] ハードウェアとソフトウェア： コンピュータの内部の
仕組み、４大装置、オペレーティングシステム。CPUの基本
構成。
[3] 「０」と「１」の世界、２進数： 数体系、１０進法と
２進法の関係。
[4] ２進数、４進数、８進数、１６進数：ＭＳＢ、ＬＳＢ、
ビット、バイト、２進数から１０進数への変換。１０進数か
ら２進数への変換。
[5] ２進数の加減算と４進、８進、１６進数の加減算。桁上
げ、桁借り、オーバーフロー。
[6] 負数の表現：２の補数、１の補数。補数を用いた整数の
加減算。補数を用いた小数点数の加減算。
[7] 数値データ及び符号の表現
[8] 中間まとめ
[9] ブール代数： 論理回路の基礎、「０」と「１」の世界
。
[10] 論理演算： 論理積（ＡＮＤ）、論理和（ＯＲ）、否
定（ＮＯＴ）。論理変数、論理定数、論理演算子の優先順位
。
[11] Ｖｅｎｎ図：集合の図的表現、集合演算。１変数、２
変数、３変数、４変数の論理式を表すＶｅｎｎ図。
[12] ブール代数の基本定理：交換則、分配則、同一則、補
元則、べき等則、有界則、吸収則、結合則、対合則、ド・モ
ルガンの定理。
[13] 真理値表：２変数、３変数、４変数の真理値表。真理
値表を用いて、二つの論理式の異同を確かめる。
[14] 主加法標準系と主乗法標準系：最小項と最大項の理解
。真理値表から標準形を導く。
[15] 簡単な論理設計：半加算器と全加算器の設計。
[16] 期末試験
[1]コンピュータの構造が説明できる。
[2]論理式から論理回路を書くことができる。
[3]カルノー図を使って論理式の簡単化ができる。
[4]CPUの基本構成が説明できる。
□■ 成績評価の方法
中間試験，期末試験，課題の総合評価
□■ 教科書
「計算機システム」 ＜コロナ社＞ 春日 健、舘泉 雄治 著，配布プリント
□■ 参考書
基礎からわかる論理回路」松下俊介著，森北出版
□■ 履修要件
□■ 履修上の注意事項
□■ 履修者の遵守事項
□■ その他 (科目)
□■ その他 (授業)
□■ 備考
□■ 学位授与の方針に対する貢献度
学位授与の方針
貢献度
────────────────────────────────────────────────────────
該当なし
────────────────────────────────────────────────────────
※ 授業時間外学習について
1単位は、45時間の学修を必要とする内容をもって構成することとなっています。本学では、授業の方法に応じ、授業時間内の
学修と授業時間外の学修を次のとおり定めています。
(1)講義及び演習(1単位科目) 授業時間内の学修30時間(毎週2時間)、授業時間外の学修15時間(毎週1時間)
(2)講義及び演習(2単位科目) 授業時間内の学修30時間(毎週2時間)、授業時間外の学修60時間(毎週4時間)
(3)設計(3単位科目) 授業時間内の学修60時間(毎週4時間)、授業時間外の学修75時間(毎週5時間)
(4)実験、実習及び製図(1.5単位科目) 授業時間内の学修60時間(毎週4時間)、授業時間外の学修7.5時間(毎週0.5時間)
(5)実験、実習及び製図(2単位科目) 授業時間内の学修60時間(毎週4時間)、授業時間外の学修30時間(毎週2時間)
[授業科目名] コンピュータ工学(2012E024)
Computer Engineering
[ 時間割名 ] コンピュータ工学(227060)
[時間割担当] 加納善明
[ 実 施 期 ] 後期
[ 単 位 数 ]
2
選択
[曜日・時限] 火・2
[ 対象学生 ] 工学部電気電子(4期)
□■ 科目の概要
この講義の目的は，ハードウェアの観点からコンピュータの仕組みと動作原理を理解することにある。講義の内容は，まず
、アナログとディジタルの違い、ハードウェアとソフトウェアの違い、コンピュータの４大要素（基本構成）、CPUの基本構成
と動作について学ぶ。次に，コンピュータでの数値の表現方法（２進数）、２進数や１６進数など様々な基数で表現した数値
の加減算の方法を学ぶ。後半は，コンピュータの「制御」に関わる、２値論理の世界、すなわち「ブール代数」を学ぶ。ブー
ル代数は「真」と「偽」の２つの値を扱う数学であり、コンピュータはこの「論理」の世界の演算を用いることで、条件に基
づいた処理を実行できるようになっている。ブール代数での論理演算（論理積、論理和、否定）を学び、各種法則による論理
式の変形，加えてVenn図、真理値表，標準形を学ぶ。
□■ 授業の内容
□■ 学習到達目標
[1] 授業の進め方。身の回りのコンピュータとコンピュータ
システム。アナログとディジタル。
[2] ハードウェアとソフトウェア： コンピュータの内部の
仕組み、４大装置、オペレーティングシステム。CPUの基本
構成。
[3] 「０」と「１」の世界、２進数： 数体系、１０進法と
２進法の関係。
[4] ２進数、４進数、８進数、１６進数：ＭＳＢ、ＬＳＢ、
ビット、バイト、２進数から１０進数への変換。１０進数か
ら２進数への変換。
[5] ２進数の加減算と４進、８進、１６進数の加減算。桁上
げ、桁借り、オーバーフロー。
[6] 負数の表現：２の補数、１の補数。補数を用いた整数の
加減算。補数を用いた小数点数の加減算。
[7] 数値データ及び符号の表現
[8] 中間まとめ
[9] ブール代数： 論理回路の基礎、「０」と「１」の世界
。
[10] 論理演算： 論理積（ＡＮＤ）、論理和（ＯＲ）、否
定（ＮＯＴ）。論理変数、論理定数、論理演算子の優先順位
。
[11] Ｖｅｎｎ図：集合の図的表現、集合演算。１変数、２
変数、３変数、４変数の論理式を表すＶｅｎｎ図。
[12] ブール代数の基本定理：交換則、分配則、同一則、補
元則、べき等則、有界則、吸収則、結合則、対合則、ド・モ
ルガンの定理。
[13] 真理値表：２変数、３変数、４変数の真理値表。真理
値表を用いて、二つの論理式の異同を確かめる。
[14] 主加法標準系と主乗法標準系：最小項と最大項の理解
。真理値表から標準形を導く。
[15] 簡単な論理設計：半加算器と全加算器の設計。
[16] 期末試験
[1]コンピュータの構造が説明できる。
[2]論理式から論理回路を書くことができる。
[3]カルノー図を使って論理式の簡単化ができる。
[4]CPUの基本構成が説明できる。
□■ 成績評価の方法
中間試験，期末試験，課題の総合評価
□■ 教科書
「計算機システム」 ＜コロナ社＞ 春日 健、舘泉 雄治 著，配布プリント
□■ 参考書
基礎からわかる論理回路」松下俊介著，森北出版
□■ 履修要件
□■ 履修上の注意事項
□■ 履修者の遵守事項
□■ その他 (科目)
□■ その他 (授業)
□■ 備考
□■ 学位授与の方針に対する貢献度
学位授与の方針
貢献度
────────────────────────────────────────────────────────
該当なし
────────────────────────────────────────────────────────
※ 授業時間外学習について
1単位は、45時間の学修を必要とする内容をもって構成することとなっています。本学では、授業の方法に応じ、授業時間内の
学修と授業時間外の学修を次のとおり定めています。
(1)講義及び演習(1単位科目) 授業時間内の学修30時間(毎週2時間)、授業時間外の学修15時間(毎週1時間)
(2)講義及び演習(2単位科目) 授業時間内の学修30時間(毎週2時間)、授業時間外の学修60時間(毎週4時間)
(3)設計(3単位科目) 授業時間内の学修60時間(毎週4時間)、授業時間外の学修75時間(毎週5時間)
(4)実験、実習及び製図(1.5単位科目) 授業時間内の学修60時間(毎週4時間)、授業時間外の学修7.5時間(毎週0.5時間)
(5)実験、実習及び製図(2単位科目) 授業時間内の学修60時間(毎週4時間)、授業時間外の学修30時間(毎週2時間)