到達目標
・2進数・8進数・16進数・10進数の間の変換ができる.
・ブール代数の定理を用いて論理式の計算ができる.
・真理値表より組合せ論理回路を作成できる.
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
数値データの表現 | 記数法,負数の概念,補数が理解でき,基数変換,整数演算,小数演算ができる. | 記数法,負数の概念,補数が理解でき,基数変換,2進数の演算ができる. | 記数法,負数の概念,補数が理解でき,基数変換,2進数の演算ができない. |
論理関数 | 基本的な論理関数を理解し,形式の変換,基本形を作成することができ,様々な公式を証明できる. | 基本的な論理関数を理解し,形式の変換,基本形を作成することができ,様々な公式を利用できる. | 基本的な論理関数を理解し,形式の変換,基本形を作成することができず,論理演算ができない. |
論理関数の導出 | 与えられた仕様から論理関数を導出でき,カルノー図など作成し,最適な論理関数を導出できる. | 与えられた仕様から論理関数を導出できる. | 与えられた仕様を理解できず,真理値表が作成できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
論理回路はコンピュータのハードウェアの入門ともいうべきものである.ディジタル回路の動作や計算について実力を養い、複雑なディジタル回路にも応用できる考え方や技術を身につける.
授業の進め方・方法:
講義による説明と演習による形式で行う。
講義プリントを配布して、講義を効率的に行う。
注意点:
<評価方法の追加事項>
定期試験の結果または評価が60点未満の人には補習,再試験により理解が確認できれば,点数を変更することがある.ただし,変更した後の評価は60点を超えないものとする.
<授業改善策>
論理回路を実際に組み立てることにより学生の理解度をあげていく.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
シラバスの説明 2進数・8進数・16進数とは |
シラバスの説明 数値の表現について学び,2進数・8進数・16進数と10進数の変換を行う.
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2週 |
BCDコードとは,2進数の四則演算 |
BCDコードと2進数の四則演算について学ぶ.
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3週 |
補数演算と小数演算のしかた |
補数を用いた演算方法と2進小数演算について学ぶ.
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4週 |
基本論理素子 |
基本論理素子であるANDゲート,ORゲート,NOTゲートの機能を理解する.
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5週 |
ブール代数の公理 |
ブール代数の公理について学ぶ.
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6週 |
ブール代数の定理 |
ブール代数の定理について学ぶ.
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7週 |
最小項形式と最大項形式 |
論理式の標準形である最小項形式と最大項形式について理解する.
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8週 |
中間試験 |
数値の表現とブール代数の基本的理解をみる.
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2ndQ |
9週 |
カルノー図の基礎 4変数のカルノー図 |
論理式を簡単化するための方法であるカルノー図について学ぶ.カルノー図を用いた論理式の簡単化の手法を理解する.
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10週 |
NANDとNORによる変換 |
NANDまたはNORだけで論理回路構成する手法を学ぶ.
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11週 |
AND-OR回路とOR-AND回路 |
ド・モルガンの定理を利用してNANDまたはNORだけで論理回路を構成する手法を学ぶ.
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12週 |
比較回路 |
一致回路や大小比較回路などの比較回路について理解する.
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13週 |
選択回路 |
入力選択回路と出力選択回路の動作を理解する.
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14週 |
加算回路 |
半加算器と全加算器の動作を理解する.
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15週 |
期末試験 |
基数の変換,組合せ論理回路の設計について理解しているか確認する.
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16週 |
試験の返却と解説 |
試験の返却と解説および授業アンケート
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | 整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。 | 2 | 前1,前2,前3 |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 2 | 前1,前2,前3 |
整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 2 | 前1,前2,前3 |
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 2 | 前1,前2,前3 |
基本的な論理演算を行うことができる。 | 2 | 前4 |
基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。 | 2 | 前5,前6,前7 |
論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 2 | 前6,前7,前9 |
簡単化の手法を用いて、与えられた論理関数を簡単化することができる。 | 2 | 前6,前7,前9 |
論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。 | 2 | 前10,前11 |
与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。 | 2 | 前10,前11,前12 |
組合せ論理回路を設計することができる。 | 2 | |
コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 2 | 前1 |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 提出物 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 25 | 50 | 25 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 25 | 50 | 25 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |