| 授業科目名（和文） ［Course］ |
組込みシステム |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Embedded Systems |
| 学部（研究科） ［Faculty］ |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ［Department］ |
人間情報工学科/スポーツシステム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員） [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○有本 和民 自室番号（2503）、電子メール（arimoto**cse.oka-pu.ac.jp） ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
| 単位数 ［Point(Credit)］ |
前期 ２単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
３年次生 |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
組み込みシステムとは、特定の機能を実現するために家電製品や機械等に組み込まれるコンピュータシステムのことであり、今日、スマートフォンに代表される携帯機器、自動車、事務機器、家電、産業向け機器等、あらゆる場面で組込みシステムが使われている。よって組込みシステムを一言で定義することは困難であり、開発のための要素技術の分野は多岐にわたっている。本講義では、組込みシステムの要素技術が、ハードウエアの側面からソフトウエアの側面までの幅広い領域から構成されることを鑑み、その理解を深めるために、組込みシステム技術を体系化して講述する。また、現状の組込みシステムの実例を多数紹介する。 |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
1. 組込みシステムの構成を理解する。 2. 基本的なハードウエア要素技術を理解する。 3. 基本的なソフトウエア要素技術を理解する。 4. 組込みシステムの設計方式の基礎を理解する。 |
| 履修上の注意 ［Notes］ |
組込みシステムは、コンピュータサイエンスの応用形態のひとつであり、コンピュータサイエンスの一般論を理解しておくことが必要である。よって、「計算機工学入門〈計算機工学〉」、「システム工学」、「電子情報回路」を履修し、組込みシステムを構成するプロセッサを中心とするハードウエアとソフトウエアに関する基礎的な知識を修得しておくことが望ましい。 |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
1. 授業の概要の説明：組込みシステムの定義と位置づけ 2. 組込みシステムの概要１：組込みシステムの全体構成：組込みシステムの全体構想を解説するとともに、組込みシステムの歴史と今後の展開について述べる 3. 組込みシステムの概要２：組込みシステム事例の紹介。特にマルチメディア情報処理機器と自動車のシステム構成と、それを構成するコア技術の解説。 4. 組込みハードウエア設計概要：システムLSI設計フローを中心に、ハードウエアアーキテクチャと各種ハードウエアコアについて、解説する。 5. 組込みソフトウエア設計概要：システムLSIとソフトウエアの関係を中心に、組込みシステムでのソフトウエアの位置づけと、ハードウエアとの協調設計について述べる。 6. 組込みシステムアーキテクチャ：組込みシステムにおける、システム仕様からのアーキテクチャ設計の方式とについて実システムでのアーキテクチャ事例等紹介を含めて解説する。 7. 組込みプロセッサ１：CPU、メモリアーキテクチャ。組込みシステムのハードウエアのコアであるCPU（プロセッサ）とメモリの構成と機能について、事例等紹介を含めて解説する。 8. 組込みプロセッサ２：デバッグ機能、マルチコア。現在組込みシステムで主流になっている、複数のCPUを用いるマルチコアにつき、システム構成、ハードウエア・ソフトウエア構成について、解説する。 9. 組込みネットワーク：バス構成、インターコネクト。ハードウエアを構成する各機能を接続する、バスアーキテクチャの解説を、事例等紹介を含めて解説する。 10. ソフトウエア開発環境：設計統合環境。組込みソフトウエアに求められる開発環境につき解説する。特に現在主流となっている統合ソフトウエア開発環境（UML）について、事例等紹介を含めて解説する。 11. ソフトウエアプラットフォーム：組込みOS、ドライバー、ミドルウエア。組込みソフトウエアの基幹要素であるOSとデバイスドライバーについて、システム上での位置づけとその構成につき、事例等紹介を含めて解説する。 12. ソフトウエア開発方法の基礎：ソフトウエアの設計方式。特にソフトウエアアーキテクチャ設計方式、実装方式について事例等紹介を含めて解説する。 13. ソフトウエアの設計・検証 ：ソフトウエアの設計と検証の方式につき、事例等紹介を含めて解説する。 14. カーエレクトロニクス：カーエレクトロニクスの現状と要素技術：組込みシステムの主なアプリケーションである、カーエレクトロニクスにおける、組込みシステムの構成と今後の技術動向につき、自動運転等を含めた事例等紹介を含めて解説する。 15. センサネットワーク：センサネットワークの現状と要素技術：組込みシステムの主なアプリケーションである、センサネットワークにおける、組込みシステムの構成と今後の技術動向につき、クラウドとの連携やサイバフィジカル（物理世界とコンピュータの融合）等を含めた事例等紹介を含めて解説する。 |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
講義中にレポート課題を提示しその講義中あるいは次回の講義の冒頭で提出させ、期末試験を第16回目に実施する。上記目標の達成度の評価は、試験結果を中心に、レポート評価結果に出席状況等を踏まえ、総合的に評価する。 |
| 教科書 ［Textbook］ |
教科書：「組込みシステム概論」、情報処理学会 組込みシステム研究会 監修 戸川 望 編著、CQ出版社 参考書：「組込みシステム」、阪田史郎・高田広章 著、オーム社 「マイクロコンピュータの基礎」、森下 巌著、昭晃堂 |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
レポート課題に向けて、配布プリントを十分に復習して、内容を理解しておくこと。予習として、次回講義の教科書の該当部分を必ず読んでくること。 キーワード：組込みプロセッサ、組込み設計方式、システムLSI、組込みソフトウエア |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |
| 備考 | 特になし |
| 資格等に関する事項 | 特になし |