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授業情報／Course information

科目名／Course: 回路デザイン演習／Logic Design Exercise
科目一覧へ戻る 2024/09/10 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 回路デザイン演習
科目名（英文）
／Course		 Logic Design Exercise
時間割コード
／Registration Code		 22144101
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報システム工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○横川　智教
オフィスアワー
／Office Hour		 横川　智教(前期：火曜2限，後期：火曜2限
（出張等で不在にする場合があります）)
開講年度
／Year of the Course		 2024年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 3年次生
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2024/02/29
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 複数教員担当
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 論理回路の設計自動化手法の習得を主目標とする．代表的なハードウェア記述言語であるVerilog HDLを用いて，小規模な組合せ回路と順序回路の動作を記述し，論理合成およびシミュレーション手法を習得する．次に，enPiT2-Emb QProA 教材を用いての，CPUの設計?実装に関する実習を通して，目的に応じた仕様作成能力を養成し，大規模論理回路の設計手法を習得する．また，設計結果に関するプレゼンテーションを行うことにより，基礎的なコミュニケーション能力を養う．
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 「電子情報回路」「論理回路」「計算機工学入門」「計算機アーキテクチャ」で学習する基本的な知識が必要である．
履修上の注意
／Notes
教科書
／Textbook(s)		 「FPGA プログラミング大全 Xilinx 編?第2版」（小林優 著，秀和システム）
参考文献等
／References		 「HDLによるVLSI設計」（深山正幸，北川章夫，秋田純一，鈴木正國 著，共立出版）
「コンピュータシステムの理論と実装 ―モダンなコンピュータの作り方」（Noam Nisan, Shimon Schocken (著), 斎藤 康毅  (訳)，オライリージャパン）
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 演習時間に行う課題について，教科書をよく読んで予習しておくこと．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
アクティブラーニングに関する事項
／Attention Relating to Active Learning		 本科目では以下のアクティブラーニングを採用している．
?グループワーク?ペアワーク
?ディスカッション?ディベート（ブレイクアウトセッション等も含む）
?プレゼンテーション
実務経験に関する事項
／Attention Relating to Operational Experiences		 該当しない．
備考
／Notes		 【授業形態】本科目は，一部をオンライン形式で実施する可能性がある．
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1?2 [ハードウェア開発環境]
Vivado Design Suite の使い方について学習する．
2 3～5 [論理合成]
LED点滅回路の作成と動作確認を行い，その拡張としてのLED点滅回路へのプッシュスイッチ入力の追加，ディスプレイへのパターン表示回路の作成を行う．
3 6 [論理シミュレーション]
Vivado 上での回路のシミュレーションおよびテストベンチの作成?実行について学習する．
4 7?8 [回路デバッグ]
ロジックアナライザによる実機検証について学習する．
5 9～11 [ハードマクロCPU]
Zynq システムの構築とプログラムの実行について学習する．
6 12～14 [CPU の設計?実装]
CPU を設計し，FPGA 上へ実装する．
7 15 [成果プレゼンテーション]
CPU の設計および実装を行った成果についてプレゼンテーションを行う．
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 ハードウェア記述言語を用いて大規模な論理回路を設計し，FPGA 上に実装するための技術を習得し，実践できる．（H） ○ ○ ○
2 協働して大規模な論理回路を設計?実装するための能力を習得し，実践できる．（G）（F） ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 レポート 成果発表
1 ハードウェア記述言語を用いて大規模な論理回路を設計し，FPGA 上に実装するための技術を習得し，実践できる．（H） ○
2 協働して大規模な論理回路を設計?実装するための能力を習得し，実践できる．（G）（F） ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 60 40
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