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シラバス

電子応用工学科 2023年度入学生

科目名 組込みマイコン設計Ⅱ 作成日 2023/03/17
区分 必修 講義/実習
開催時期 2年次 前期
講義・演習駒数/週 1駒
実習・実験駒数/週 1駒
合計駒数/週 2駒
総時間数 60時間
総単位数 3単位
企業連携
授業の目的 ワンボードPC Raspberry PiとPythonによる電子回路制御について学習する。また関連技術としてLinuxコマンドなどのIoT開発に必要な技術についても学ぶ。
到達目標 Pythonプログラムを作成してRaspberry Pi上で実行し、回路制御を行うことが出来る。またプログラム実行までに必要なLinuxコマンドによる操作が出来る。

評価項目 ①定期テスト ②小テスト ③レポート ④課題 ⑤作品 ⑥ポートフォリオ ⑦成果発表 ⑧その他
割合  %  %  % 100%  %  %  %  %
評価基準
・Pythonのプログラムを作成出来ること ・LEDやスイッチで構成された回路をPythonで制御出来ること ・ターミナル上からのプログラムの実行やLinuxコマンドによる基本的なファイル操作が出来ること
※上記に示した評価項目の割合(%)を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80%未満の場合は、評価対象としない。

担当教員 津畑 寿行
テキスト・参考文献 プリント
実務経験有無  
プログラマとしてデータベースを用いたIoTシステム開発に従事した実務経験がある。その経験で得た知識とスキルを活かして、本科目に対する職業実践的な教育を行う。 
関連科目 C言語プログラミング基礎および演習、マイコン周辺回路および実習、IoT技術、組込みデータベース設計、人工知能技術  履修前提   

授業計画

回数 学習目標 学習項目
1 Pythonで変数や入出力を用いたプログラムの作成と実行が出来る。  【基本書式と入出力I】 C言語と比較しながら、Pythonプログラムの基本書式や実行方法について解説する。ここでは変数や文字列、コメント、型と入出力処理について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
2 変数へ代入した値や演算結果の値をフォーマット済文字列リテラルで出力することが出来る。  【基本書式と入出力II】 演算や出力処理について解説する。ここでは型ごとの演算処理と、変数へ代入した値や演算結果の値をフォーマット済文字列リテラルで書式を指定して出力する方法について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
3 Pythonのブロックの仕組みを理解し、条件分岐を用いたプログラムを作成することが出来る。  【条件分岐処理】 Pythonの条件分岐や条件式に必要な各演算子について学習する。また条件分岐や次回に学習するループ処理で必要になるブロックについて、C言語と記述方式が異なるので併せて解説する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
4 while文とfor文によるループ処理を行うプログラムが作成出来る。  【ループ処理】 while文やfor文など、他言語でもよく使われている処理について学習する。特にfor文は、C言語などと、ループ制御の書式が異なるため、制御の書式をプログラムを作成しながら学ぶ。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
5 リスト型のデータ構造の説明と、リスト型を用いたプログラムが作成出来る。  【配列の基礎I】 配列の扱い方の基礎として、リスト型を用いてデータ構造などを解説する。ここではリスト型の生成方法と要素の追加・削除や、スライス処理について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
6 for文を用いて1次元配列と2次元配列の各要素の処理を行うプログラムが作成出来る。  【配列の基礎II】 前回に引き続きリスト型を用いた処理について解説する。ここではfor文を用いて配列を処理する方法や、要素数の取得方法と、リスト型の2次元配列について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
7 タプル型、集合型、辞書型の特徴の説明と、実際に各型を用いたプログラムが作成出来る。  【いろいろな配列I】 リスト型以外の良く用いるデータ型について学習する。今回はタプル型や集合型、辞書型について、すでに学習したリスト型と比較しながらデータ構造の違いを学ぶ。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
8 リスト型と辞書型を組み合わせた2次元配列の生成とfor文を用いて各要素の処理を行うプログラムが作成出来る。  【いろいろな配列II】 ここまでに学習した4つのデータ型を組み合わせた2次元配列について解説する。今回はリスト型と辞書型を組み合わせた2次元配列の生成方法や、for文などを用いた処理について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
9 モジュールをインポートして、プログラムを作成出来る。  【モジュールの利用】 Pythonの組込みモジュールをインポートして、プログラムを作成する方法について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
10 引数や戻り値を用いた関数を定義して、呼び出すことが出来る。  【関数とモジュールI】 Pythonにおける関数の定義方法や呼び出し処理、引数や戻り値の扱い方についてC言語と異なる部分を中心に学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
11 定義した関数をモジュール化して利用することが出来る。  【関数とモジュールII】 定義した関数などをモジュール化する方法について学習する。ここでは実際にモジュールの作成して、外部ファイルからプログラムを呼び出しを行う。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
12 Pythonで回路制御用モジュールを用いたプログラムを作成し、GPIOに接続したLED回路の制御を行うことが出来る。  【LEDの制御】 作製したLED回路をRaspberry PiのGPIOへ接続して、Pythonプログラムを用いて回路制御する方法を学習する。ここでは回路制御用モジュールの使い方を学び、実際にLEDの制御を行う。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
13 スイッチを使って入力処理を行うプログラムの作成が出来る。  【スイッチを用いた回路制御I】 スイッチを用いた電子回路の制御方法について学習する。前回制御を行ったLEDと比較しながら、回路からの入力処理について学ぶ。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
14 LEDやスイッチの制御を組み合わせて、身の回りにある装置を再現するプログラムが作成出来る。  【スイッチを用いた回路制御II】 ここまでの内容の応用として、身の回りある装置をLEDやスイッチを用いて再現する。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。
15 ここまでの内容を元にした回路製作やプログラムの作成が出来る。  【まとめ】 ここまでの内容の復習を行い、後期の関連授業に備える。 
【理解度確認】学習内容に関する課題を行い、その結果を以て判定する。