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最終更新日:2020/09/11  
筑波大学 教育課程編成支援システム

GB13106 論理システム実験

1.5 単位, 3・4 年次, 秋AB 集中
冨安 洋史, 山口 佳樹

授業概要

実験を通してハードウェア記述言語を用いた実用的な論理回路システムの設計について学ぶ。実験では、各自1式ずつの試作システム(FPGA を実装した回路基板+ステレオカメラモジュール)を利用し、画像処理システムにおける回路設計から実機動作までを通した一貫した知識・経験の習得を目指す。

備考

オンライン(オンデマンド型)

授業形態

演習及び実習・実験・実技

学位プログラム・コンピテンスとの関係

・専門コンピテンス
3. 情報システム分野の専門能力
6. 実践的技術力と問題解決能力

授業の到達目標(学修成果)

実機を用いた設計/実装を通して、これまでに学んだ論理回路をシステムとして設計/実装する手法を学ぶ。題材である画像処理システムにはカウンタ・バス制御・メモリ制御・論理演算・数値演算などが含まれ、これまでに学習してきた知識を利用してシステムを自力で設計することが求められる課題となっている。与えられた仕様を確認し、ハードウェア記述言語を用いて設計/シミュレーション/実装/動作確認までを行う。以上により、論理回路の系統的設計法を習得すると同時に、実用システムの設計から動作確認までを全て独力で行い、各個人の論理回路に関する一貫した知識・スキルを深め習得することが目標である。

キーワード

論理回路, 論理システム, 組込みシステム, 画像処理, ハードウェア設計

授業計画

第1-2週 ガイダンス、FPGA/CAD ツールの使い方、電子工作など
第3-5週 ストップウォッチの設計と実装、論理回路の復習、出力回路の調整など
第6-8週 動画像処理回路の設計と実装、フィルタの実装、並列処理による高速化など
第9-10週 自由課題(フィルタ、認識処理などを自由に設計・実装する。)

履修条件

情報科学類開設科目:「論理回路」および「論理回路実験」を修得していること。また「論理システム」を修得していることが望ましい。

成績評価方法

成績は出席状況・実験結果・レポートによって評価する。第10週の自由課題が終了し、製作したシステムが仕様通りに動作することを立会い検査によって確認した上で、実験の終了とみなす。単位の修得には以下の要素が必須である(どれか一つが欠けても単位の修得はできい)。

・十分な出席
・立会い検査を含めた実験の完了
・期限内でのレポート提出
・機材の返却

学修時間の割り当て及び授業外における学修方法

教材・参考文献・配付資料等

実験期間中、本授業で使用する以下の実験機材は学生に貸与される。

1. 論理システム実験用テキスト(平成26年度版, Webよりダウンロード可能)
2. Xilinx社:ISE Design Suite System Edition
3. Digilent社:AtlysTM Spartan-6 FPGA Development Board
4. Digilent社:VmodCAM - Stereo Camera Module
5. Digilent社:VHDCI Male-to-Male Cable

オフィスアワー等(連絡先含む)

冨安 洋史 随時(事前にメールにて日時・場所を設定) 1001767
山口 佳樹 1002505 http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~yoshiki/

その他(受講生にのぞむことや受講上の注意点等)

http://darwin.lila.cs.tsukuba.ac.jp/logic_system/

他の授業科目との関連

ティーチングフェロー(TF)・ティーチングアシスタント(TA)