ハードウェア

情報処理技術者試験での学習内容

【応用情報・基本情報】
・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。

(1)電気・電子回路 基本情報 応用情報

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

(2)機械・制御 基本情報 応用情報

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

(3)構成部品及び要素と実装 基本情報 応用情報

1.半導体素子

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

2.カスタムIC

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)

3.システムLSI

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)

4.組込みシステムの構成部品

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,アクチュエータ,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

(4)論理設計 基本情報 応用情報

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

(5)消費電力 基本情報 応用情報

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,リーク電流,パワーゲーティング,クロックゲーティング