コンピュータシステム教育用教材の開発・頒布

KUE-CHIP2教育システム

KUE-CHIP2教育システムは均整の取れた計算機教育を実現します。
※KUE-CHIP2 は、2025年3月末をもって頒布を完了しました。

概要

計算機入門教育あるいはLSI設計教育を目的とするKUE-CHIP2教育システムを、教育研究機関に頒布しております。

用途

計算機入門教育
学生実験などで、マイクロプロセッサの構造と動作の基本原理を体験するのに適しています。プログラミングの例題も豊富にそろっています。
LSI設計教育
KUE-CHIP2と等価なプロセッサを試作するために必要な設計データが公開されています。また試作したプロセッサの動作テストを行う機能を備えています。

特徴

計算機教育用マイクロプロセッサ：KUE-CHIP2を採用

簡素なアーキテクチャと最小限の命令セット
すべてのレジスタ、カウンタ、フラグの値の表示と書換えが可能
1命令、1クロックフェーズ単位でのプログラムの実行／停止を制御
幅広いクロック周波数(0.033Hz～1.0MHz)で動作

計算機の構造や動作の基本原理を感じとるのに格好の教材

九州大学　名誉教授　安浦寛人
システムのブラックボックス化が進み、計算機のユーザが計算機の物理的な構造に直接触れる機会が少なくなっています。計算機教育においても、ハードウェアに関する知識は、論理回路、計算機構成論などの講義による知識を、簡単な論理回路による実験と市販の1チップCPUを用いた実験で確認する形で行われることが一般的かと思われます。このため学生は、計算機アーキテクチャと論理回路や電子回路との関連が理解できなかったり、プログラムを書く立場から自分なりに理解している計算機アーキテクチャにどことなく不安を感じることが少なくないようです。
KUE-CHIP2教育システムは、計算機の内部構造を見て触れることが出来るように設計されており、計算機の構造や動作の基本原理を学生が肌で感じとるのに格好の教材です。計算機工学の均整の取れた教育のためには、さらには、集積回路設計の教材として、KUE-CHIP2教育システムをお薦めします。

計算機入門教育カリキュラムの例

学校／九州大学工学部電気系学科

期間／通年
対象／学部3回生
目的／KUE-CHIP2のアーキテクチャを理解した上で、KUE-CHIP2と同じ仕様のマイクロプロセッサの設計、試作を行なう

KUE-CHIP2教育用ボードを使った実験

内容／KUE-CHIP2マイクロプロセッサのレジスタ、フラグ、バス、制御線の予測および観測
時期／前期
回数／学生実験5回(1回2時間20分)

KUE-CHIP2と同じ仕様のマイクロプロセッサの設計

内容／「KUE-CHIP2設計ドキュメント」の論理式を除いた仕様を与え、その論理式を導くと共に、ICを用いて回路を設計、論理回路用CADを用いてシミュレーションを行なう
時期／前期
回数／学生実験4回(1回2時間20分)＋夏休みの宿題

KUE-CHIP2と同じ仕様のマイクロプロセッサの制作

内容／74シリーズのTTL ICをラッピングで配線する
時期／後期
回数／学生実験14回(1回2時間20分)

お知らせ

KUE-CHIP2 は、2025年3月末をもって頒布を完了しました。

KR-CHIP 教育システム

大学等の教育機関または企業の新人教育の教材として KR-CHIP 教育システムを開発しました。

KR-CHIP 教育用ボードと KR-CHIP

概要

KR-CHIP 教育用ボードは、8bit, 16bit, 32bit の3種類のマイクロプロセッサを搭載した、学生実習や新人研修向けのワンボード・コンピュータです。
アセンブリ言語を用いてベアメタル・プログラミングを行い、プロセッサ内部での命令の解釈／実行を観測することで、計算機の動作原理を理解することを目的としています。
KR-CHIP は、これまで数十大学で使用されてきた KUE-CHIP2 教育システムへの教育現場からの要望を反映することを目的に、Xilinx FPGA で新たに実現した計算機教育専用のプロセッサです。