担当者 | 小川 充洋 | |
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学年・開講期 | 3年次 前期 [理工学部 情報電子工学科] | |
科目の種類 | 専門 | |
区分・単位 | 選択 2単位 | |
科目ナンバー | 3E323 |
本講義の前半では、「組込みシステム」の概要と、「組込みシステム」に用いられる各種の構成要素について学びます。また、必要に応じて、調査を行ってもらいます。調査の方法については、適宜指導します。講義の後半では、各受講者あるいは受講者のグループにそれぞれ「組込みシステム」を考案してもらい、実際に机上で設計作業を行います。また、必要な部品や装置の外注方法などについても学び、考案した「組込みシステム」製作のために必要な仕様書・発注書の作製など、実践的な練習も行います。第10回から14回は、各自で設計を行うアクティブラーニングを実施します。授業の最終回では、考案した「組込みシステム」について講評を行います。
この科目は、DP4Eに関連します。
本科目は、実務経験のある教員による授業です。担当教員は企業において組込み装置・システムに関する開発研究業務に携わっており、授業では、企業における実例や実体験、現場での課題などを題材とした議論等を行います。
家電製品、携帯電話、自動車のエンジンコントロールユニット(ECU)、産業機器、医用機器など、近年、小型のコンピュータであるマイクロコントローラやFPGA(Field-Programmable Gate Array)などの演算素子を用いた「組込みシステム」と呼ばれる電子回路システムが幅広く用いられています。本講義では、「組込みシステム」について、その全体構成と各構成要素および設計・製作手法について学びます。
①授業第9回の発表、②「組込みシステム」の机上設計および③期末テストの結果で評価します。評価割合は、①20%, ②40%, ③40%です。
上記①~③の結果については、各受講生に通知されます。
種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
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教科書 | 教科書としては、独自教材を使用・配布します。 | ||
参考文献 | 参考書は、以下の書籍を推奨しますが、入手は必須ではありません。 | ||
参考文献 | 情報処理2015年1月号別刷「《特集》分野を超えたものづくりと教育─組込みシステム開発教育のためのロボットチャレンジ─」 | (情報処理学会) | |
参考文献 | ArduinoとProcessingではじめるプロトタイピング入門 | 青木 直史 (著) | (講談社), ISBN: 978-4061565692 |
参考文献 | また、参考書に準ずるものとして、LMSにyoutubeなどで視聴できる技術系ビデオへのリンクを掲示します。 |
準備学修においては、予習として各授業回で指示するwebページを読んで(30分)おいてください。また、復習のためには、授業中に配布したプリントの課題を行ってください(60分)。
参考書などは貸し出しますので、興味がある場合は申し出てください。
LMSを使用します。10回~15回の内容については、電子的な記録を作っていただきますので、各自、バックアップのためのメディアを用意してください。
回 | 授業内容 |
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第1回 | 組込みシステムとは:その用途、特徴、PCや基幹系サーバ、スーパーコンピュータ等との違い |
第2回 | 組込みシステムの全体構成:組込みシステム構成のための一般論について |
第3回 | 組込みシステムの構成要素:CPU, FPGA, CPLD, DSPなどの演算素子の特徴と選択について |
第4回 | 組込みシステムの構成要素:回路を安定に動かす電源系について |
第5回 | 組込みシステムの構成要素:入力系について、センサやスイッチとの接続法など |
第6回 | 組込みシステムの構成要素:出力系について、モータや発光素子との接続法など |
第7回 | 組込みシステムの構成要素:通信系、他素子とのコミュニケートなど |
第8回 | 組込みシステムの構成要素:ソフトウェア, OS, 開発環境など |
第9回 | 組込みシステム調査演習:これまでに扱った素子などについて調査して発表する |
第10回 | 組込みシステムの設計・製作手法:基板CAD、回路CAD、基板作成・基板発注の方法、フロー、リフローなどの半田付け手法について |
第11回 | 組込みシステム設計実習:受講者が考案した「組込みシステム」の机上設計実習を行います |
第12回 | 組込みシステム設計実習: (第11~14回の授業で、机上設計実習を行います) |
第13回 | 組込みシステム設計実習: (第11~14回の授業で、机上設計実習を行います) |
第14回 | 組込みシステム設計実習: (第11~14回の授業で、机上設計実習を行います) |
第15回 | 組込みシステム設計実習:受講者が考案した「組込みシステム」の発表、講評とディスカッションを行います |