単位数: 2. 担当教員: 羽生 貴弘, 夏井 雅典. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TEI-PIN301J.
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
ディジタルコンピューティングシステムの構成要素，レジスタトランスファ論理に基づく計算機の論理設計法の習得により，VLSIプロセッサの構成原理の基礎を理解する．
２．概要
ディジタルコンピューティングシステムの構成要素である，組合せ回路，フリップフロップ，レジスタ，カウンタ，メモリ，順序回路，演算回路などの構成法について学習する．さらに，これらを構成要素とした，レジスタトランスファ論理に基づく計算機の基礎的設計法を習得する．
３．達成目標等
簡単な計算機を設計できる実力をつけることが達成目標である．このためには，組合せ回路，レジスタ，順序回路及び演算回路などのモジュールの設計，レジスタトランスファ論理による計算機設計手法などを十分理解すること．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Objective:
Study building blocks of digital computing system and logic design of digital computer based on register-transfer logic. Through this study, you can understand an elementary design philosophy of VLSI processors.
2. Summary:
Learn basic building blocks of digital computing system such as combinational circuits, flip-flops, registers, counters, memories, sequential circuits, and arithmetic circuits. Also, study a basic design methodology of digital computer based on register-transfer logic, in combining with the above building blocks.
3. Goal:
The goal of this course is to acquire the skills of designing a simple digital computer. In order to reach this goal, deepen understanding design techniques of basic modules such as combinational circuits, registers, sequential circuits and arithmetic circuits, and design methodologies of digital computer based on register-transfer logic.
本科目は、電気情報物理工学科で開講している「計算機学」の内容を修得していることを前提とした科目である．
履修上の注意：教科書などを活用して，講義予定内容の予習を行う．講義終了後は，教科書などの演習問題を通して復習を行うこと．質問事項があれば，遠慮なく申し出ること．
This class is provided to students who have mastered "Fundamentals of Computer" content offered by the department of electrical, information and physics engineering.
Prepare the next-week lecture contents using text books. Review the lecture contents through exercises in the text book after finishing the lecture. Don't hesitate to contact me if you have any questions.
この科目は対面形式での授業を予定．ただし状況に応じてオンライン（またはオンデマンド）形式の授業に切り替える．
Google Classroomを使用して講義（オンライン時）および講義資料を発信します．
１．ディジタルコンピューティングシステムに関する序論
２．ブール代数と組合せ回路
３．フリップフロップ
４．レジスタ，カウンタ，メモリ
５．計算機の実行の流れ
６．モデル計算機のプログラミング
７．計算機の構成原理
８．レジスタトランスファ論理による計算機の設計
９．計算機設計の例題
10．マイクロプログラム制御方式計算機
1１．同期式順序回路のモデル
12．順序回路の論理設計
13．負数の表現と加減算回路
14．演算回路の構成理論
15．まとめ
This subject is taught by a face-to-face style. However, depending on the situation, we switch to an on-line (or on-demand) style.
In this subject, Google Classroom is used to transmit lecture (in the on-line style) and lecture materials.
1. Introduction concerning digital computing system
2. Boolean algebra and combinational circuits
3. Flip-flops
4. Registers, counters, memories
5. Procedure of computing operations
6. Programming of model computer
7. Design principle of computer
8. Design of computer based on register-transfer logic
9. Design example of computer
10. Microprogram-controlled computer
11. Synchronous sequential-circuit model
12. Logic design of sequential circuits
13．Negative number representation and adders/subtracters
14．Design methodologies of arithmetic/logic circuits
15．Summary
教科書に記載の基礎事項を予習，復習すること．また，教科書章末の演習問題の一部などをレポート課題とするので，回答の上，提出すること．
Preparation and reviewing of the fundamentals described in the textbook are requested for each class. In addition, some of the problems at the end of each chapter in the textbook are requested to solve and hand in as assignments.
成績は主に期末試験にて判断する．なお，講義中に課すレポート（や必要に応じて小テスト）を適宜考慮する．
The grades will be primarily evaluated by the examination. Reports (and simple examinations if necessary) imposed during the lecture will be also considered as the grade evaluation appropriately.
質問等はGoogle Classroom のストリーム，およびメールにて受け付ける．
Students can ask any question by Stream in Google Classroom or e-mail.