1. ハードウェア

「ハードウェア」における目標

コンピュータの構成部品である電気・電子回路，機械・制御を修得し，応用する。

構成部品や要素とその実装，組込みシステムを構成する部品の役割，部品間の関係を修得し，応用する。

最適な構成で設計するための論理設計の留意事項を修得し，応用する。

組込み機器の開発における消費電力の重要性，関連する技術，動向を修得し，応用する。

コンピュータの基本的な論理回路であるAND 回路，OR 回路，NOT 回路などの動作原理，論理回路は，組合せ論理回路と順序論理回路に分類できること，回路ごとの特徴を理解する。

用語例

NAND 回路，XOR 回路，フリップフロップ

代表的な機械電子制御の実現方法について，その構造や動作原理，各部の働きを理解する。

用語例

オープンループ制御，クローズドループ制御，シーケンス制御，フィードバック制御，PWM（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御

代表的な半導体素子の動作原理，構造，特性，実装を理解する。

用語例

ダイオード， LED ，トランジスタ， IC ， LSI ， VLSI （ Very Large Scale Integration），CMOS，バイポーラ，BiCMOS（Bipolar Complementary MOS），バイポーラメモリ

利用者が要求する回路をIC として実現できることを理解する。

用語例

ASIC（Application Specific IC），FPGA（Field Programmable Gate Array），HDL（Hardware Description Language：ハードウェア記述言語），オープンソースハードウェア

組込み分野などで利用され，複数の半導体を組み合わせることによって占有面積を縮小し，システムを小型化し，高速化，低コスト化などのメリットがあることを理解する。

用語例

コデザイン，SoC（System on a Chip）

組込みシステムを構成する部品の役割，部品間の関係を理解する。

用語例

プロセッサ，DSP（Digital Signal Processor），センサー，アクチュエーター，メモリ，ASIC，D/A コンバータ，A/D コンバータ，MEMS，診断プログラム

性能，設計効率，コストなどを考慮して，どの構成が最適であるのかを検討し，設計することを理解する。

用語例

回路設計，タイミング設計，同期式設計，非同期式設計，加法標準形，論理圧縮

ハードウェアの消費電力について，組込み機器の開発における消費電力の重要性，関連する技術，動向を理解する。

用語例

低消費電力化，エネルギーハーベスティング，リーク電流，パワーゲーティング，クロックゲーティング