4ハードウェアとインタフェース
- 4.1論理回路
入力の組合せだけで出力が決まる組合せ回路と、過去の状態を記憶する順序回路の違い、カルノー図による論理式の簡単化、状態を保持するフリップフロップ、そしてクロック同期回路のセットアップ時間・ホールド時間制約を学び、組込みハードウェア設計の判断力を養います。
- 4.2センサとアクチュエータ
温度・加速度・光などを電気信号に変えるセンサ、電気信号を物理的な動きに変えるアクチュエータ（DCモータ・ステッピングモータ・サーボモータ）、そしてモータの速度・位置を制御するPWMとHブリッジ駆動を学び、要件に応じたセンサ/アクチュエータ選定の判断力を養います。
- 4.3AD/DA変換
アナログ信号をデジタル値に変換するAD変換の分解能と量子化誤差、原信号を正しく復元できる条件を示す標本化定理（ナイキストの定理）とエイリアシング、そして高周波成分を除去するローパスフィルタ（LPF）を学び、実務でのAD/DA選定判断力を養います。
- 4.4シリアル通信インタフェース
2線で複数デバイスを接続するI2C、高速全二重のSPI、調歩同期のUART、車載向け差動信号のCANという4大シリアル通信方式の電気的・プロトコル的特性を比較し、要件に応じて最適なインタフェースを選ぶ判断力を養います。
- 4.5GPIO・バス・タイマ
汎用入出力ピンGPIOの入力回路設計（プルアップ・オープンドレイン）、CPUと周辺デバイスを結ぶアドレスバス/データバス/制御バス、そして時間計測・波形生成を担う入力キャプチャ・出力コンペア・PWMタイマ機能を学び、組込みハードウェアの基礎的な入出力設計判断力を養います。