科目名 *情報回路設計
担当教員   澤田 直     
対象学年   2年   クラス   [177]  
講義室   12318CAD演習室   開講学期   後期  
曜日・時限   火2   単位区分   必,選択  
授業形態     単位数   2  
準備事項    
備考    

講義概要/Class Outline

現在のほとんどすべての情報システムは大規模集積回路(VLSI)で構成されており、ハードウェアシステムの設計は、ハードウェア記述言語(HDL)とCADシステムによって行われる。本講義では、実際に用いられるハードウェアシステムを設計する手法について学ぶ。具体的には、自動販売機制御回路などの実機の制御回路の設計手法や、Verilog-HDLによる構造記述、作動記述など、CADによるディジタルシステム設計手法の基礎を学習し、モデル計算機KERNELのCPUを設計する。  

講義計画 /Class Structure

内容
1 自動販売機制御回路の設計
情報回路の復習、自動販売機制御回路の設計
2 電子錠制御回路の設計
電子錠制御回路の設計
3 信号機制御回路の設計
信号機制御回路の設計
4 中間試験
これまでの内容の試験を行う
5 復習
これまでの内容についての復習
6 通信と同期(1)
確認応答方式によるデータの受け渡しの仕組み、データ送信モジュールとデータ受信モジュールの設計
7 通信と同期(2)
バス制御による双方向通信の仕組み、I/Oモジュールの設計
8 KERNELシステム(1)
モデル計算機KERNELのメモリシステムの設計
9 KERNELシステム(2)
モデル計算機KERNELのCPUの設計
10 KERNELシステム(3)
モデル計算機KERNELのコンソールの設計
11 KERNELシステム(4)
モデル計算機KERNELのSRAMモジュールの設計
12 KERNELシステム(5)
モデル計算機KERNELシステムの実装
13 KERNELシステム(6)
14 復習
これまでの内容の復習を行う
 

学習・教育目標/Class Target 1.与えられた仕様から順序回路を設計できる。
2.与えられた論理仕様から簡単な論理回路をHDLで記述できる。
3.HDLで記述された回路に対する適切なテストベンチを作成できる。
4.与えられた機能仕様から単体の機能モジュールをHDLで記述できる。
5.機能モジュールを組み合せた回路の構成をHDLで記述できる。
6.機能モジュールを組み合せて複雑なシステムを構成し、HDLで動作検証ができる。  
評価基準/GradingCriteria 秀:上記の項目について総合的に90点以上を満たす。  優:上記の項目について総合的に80点以上を満たす。  良:上記の項目について総合的に70点以上を満たす。  可:上記の項目について総合的に60点以上を満たす。  
評価方法/GradingMethod 定期試験の成績(60%)及び中間試験の成績(40%)により評価する。  
受講上の注意/Class Rules 情報回路設計の講義内容を元に情報回路実験を行うので、講義中に内容を理解するように心がけること。また、不明な点があれば積極的に質問し、自ら理解するように心がけること。  
受講制限/Prerequisit  
関連する科目/Related Class 本講義は、情報回路、情報科学基礎実験の履修を前提とするものである。離散数学Ⅰ、離散数学Ⅱ、計算機アーキテクチャの知識を元にし、情報回路実験と密接に関連している。  
教科書/Text
著者名  
著書名  
出版社名  
ISBNコード  
指定図書/Assigned Books
著者名 深山正幸・北川章夫・秋田純一・鈴木政國 著  
著書名 『HDLによるVLSI設計』  
出版社名 共立出版 2002年  
ISBNコード  
著者名 猪飼國夫  
著書名 『HDL設計練習帳』  
出版社名 CQ出版 2002年  
ISBNコード  
参考文献/Bibliography
著者名  
著書名 D.Eトーマス・P.Rモアビー 著『設計言語 Verilog - HDL入門』培風館 1995年  
>出版社名  
ISBNコード