科目分野	理工学部
選必区分	選択
担当教員 ［ローマ字表記］	福見　稔　[Minoru Fukumi]
授業形態	講義

授業の目的

マイクロプロセッサはコンピュータなどに搭載されるプロセッサ（CPU)を集積回路で実装したものであり，汎用の計算機システムからスマートフォンなどの携帯機器や情報家電にまで搭載されており，現在の情報化社会を支える根幹となっている。本講義では，マイクロプロセッサの基本的な仕組みと動作原理について習熟し，マイクロプロセッサを活用するために必要な知識を獲得することを目的とする。また，アセンブリ言語の原理を理解し，それによるプログラム作成能力を身につける。

授業概要

　4ビットに始まり，現在に至るマイクロプロセッサの開発の歴史を概観し，プロセッサ内部の情報表現と2進数での演算方法を理解した後，人類最初のマイクロプロセッサi4004 のアーキテクチャ等について講述する。次いで，マイクロプロセッサの仕組みと動作原理を理解し，i8080とZ80のアーキテクチャを調べ，i8080の主要マシン命令を用いたアセンブラプログラミングの演習を行い，アセンブリ言語を習得する。さらには最新のマイクロプロセッサのアーキテクチャとDSPの特徴や最近の高速化実装技術について修得する。
また，特定の課題・演習について，グループで探求・調査活動を行い，その成果をレポートとして提出する．

到達目標

１．マイクロプロセッサの仕組みと動作原理を説明できる。
２．マイクロプロセッサ内部の情報表現と2進数での演算方法を理解し説明できる。
３．マイクロプロセッサのプログラミング（アセンブリ言語）について理解し実装できる。
４．ソフトウェアとハードウェアの関係を説明できる。
本講義では，マイクロプロセッサの基本的な仕組みと動作原理について習熟し，マイクロプロセッサを活用するために必要な知識を獲得することを目的とする。また，アセンブリ言語の原理を理解し，それによるプログラム作成能力を身につける。

授業計画

第１回：マイクロプロセッサ開発の歴史・秘話
第２回：マイクロプロセッサの構成と動作
第３回：プロセッサ内の情報表現，2 進数，10 進数，16 進数
第４回：小数点数・データ表現演習
第５回： 2 進数の加減算・割り込み
第６回：4 ビットマイクロプロセッサi4004・開発秘話
第７回：8 ビットマイクロプロセッサi8080・Z80 とアセンブラ
第８回：i8080 のプログラミング・レジスタの役割
第９回：i8080 プログラミング実習1・データ転送演習の提出
第１０回：i8080 プログラミング・加減算
第１１回：i8080 プログラミング実習2・加減算演習の提出
第１２回： DSP とその応用事例
第１３回：16,32 ビットマイクロプロセッサなど
第１４回： 高性能化の限界，アドレス空間，メモリの階層性
第１５回： 最新のプロセッサ事情，世界の情勢，質疑応答
定期試験

キーワード

CPU，アセンブリ言語，アーキテクチャ