到達目標
順序論理回路の基本構成要素であるフリップフロップ、シフトレジスタ、カウンタと一般的な順序論理回路を理解し、設計が出来る.
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 |
評価項目1 | RS/D/T/JKフリップフロップの原理をそれぞれ説明でき、これらの応用回路を理解することができる. | RS/D/T/JKフリップフロップの原理をそれぞれ説明することができる. | RS/D/T/JKフリップフロップの原理を説明することができない. |
評価項目2 | シフトレジスタ、カウンタの機能と実践的回路について説明できる. | シフトレジスタ、カウンタの機能について説明出来る. | シフトレジスタ、カウンタの機能について説明することができない. |
評価項目3 | 一般的な順序論理回路の仕様を理解し、仕様に従って各種フリップフロップによる回路を設計・実現できる. | 一般的な順序論理回路の仕様を理解し、設計できる. | 一般的な順序論理回路の仕様に従って設計できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習目標 Ⅱ 実践性
学校目標 D(工学基礎) 数学,自然科学,情報技術および工学の基礎知識と応用力を身につける
学科目標 D(工学基礎) 数学,自然科学,情報技術および計算機システムⅠ・Ⅱ,オペレーティングシステムⅠ・Ⅱ,情報理論などを通して,工学の基礎知識と応用力を身につける.
本科の点検項目 D-ⅳ 数学,自然科学,情報技術および工学の基礎知識を専門分野の工学的問題解決に応用できる
学校目標 F(専門の実践技術) ものづくりに関係する工学分野のうち,得意とする専門領域を持ち,その技術を実践できる能力を身につける
学科目標 F(専門の実践技術) ものづくりに関係する工学分野のうち,情報工学実験,情報通信Ⅰ・Ⅱ,システム工学などを通して,得意とする専門領域を持ち,その技術を実践できる能力を身につける.
本科の点検項目 F-ⅰ ものづくりや環境に関係する工学分野のうち,専門とする分野の知識を持ち,基本的な問題を解くことができる
教育方法等
概要:
本講義では、コンピュータを構成する論理回路のうち、記憶素子が伴う順序論理回路を扱う.
授業の進め方・方法:
座学を基本とする.授業の進行度合いを見ながら、適宜、達成度を評価する試験を実施する.また、課題等を課すこともある.
注意点:
教科書は、2年生時の「論理回路」を継続して使用する.課題等の提出を要する場合は期限を必ず守ること.ほぼ毎週、前回の授業内容を確認する演習課題を課すので、必ず復習すること.
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 |
組み合わせ論理回路と順序論理回路 |
組み合わせ論理回路、順序論理回路の区別ができる
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2週 |
ラッチ、非同期式 |
1ビットを記憶する原理を理解出来る
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3週 |
応用ラッチ回路 |
Dラッチなどの応用回路の動作原理を理解出来る
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4週 |
レベルトリガ方式、レーシング |
原始的なフリップフロップの原理を理解出来る
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5週 |
同期式(機能表、状態遷移表) |
実践的な同期式フリップフロップの原理を理解できる
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6週 |
RS/D/T/JKフリップフロップ |
各種フリップフロップの機能、状態遷移を理解してJKフリップフロップの応用回路を理解出来る
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7週 |
RS/D/T/JKフリップフロップ |
各種フリップフロップの機能、状態遷移を理解してJKフリップフロップの応用回路を理解出来る
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8週 |
達成度を評価する試験 |
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2ndQ |
9週 |
同期式(マスタースレーブ方式) |
マスタースレーブ方式の原理、用途を理解する
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10週 |
シフトレジスタの基本回路 |
シフトレジスタの基本的な原理、動作を理解する
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11週 |
直列、並列変換 |
シフトレジスタの機能、実践的回路につて理解する
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12週 |
ユニバーサルシフトレジスタ |
シフトレジスタの機能、実践的回路につて理解する
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13週 |
非同期式カウンタ(バイナリ) |
基本的な非同期式カウンタの原理、性質を理解する
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14週 |
非同期式カウンタ(アップ/ダウン) |
非同期式カウンタの応用回路について理解出来る
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15週 |
総合演習 |
第1〜14週までの内容に関する総合的な演習問題を解くことができる
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
同期式カウンタ(バイナリ、BCD) |
基本的な同期式カウンタの原理、性質を理解する
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2週 |
同期式カウンタ(n進カウンタの設計) |
同期式n進カウンタの設計が出来る
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3週 |
同期式カウンタ(n進カウンタの設計) |
同期式n進カウンタの設計が出来る
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4週 |
同期式カウンタ(n進カウンタの設計) |
同期式n進カウンタの設計が出来る
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5週 |
リングカウンタ |
リングカウンタの原理、動作を理解する
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6週 |
ジョンソンカウンタ |
ジョンソンカウンタの原理、動作を理解する
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7週 |
状態遷移図、状態遷移表 |
一般的な順序論理回路の仕様を理解し、設計できる
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8週 |
状態遷移図、状態遷移表 |
一般的な順序論理回路の仕様を理解し、設計できる
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4thQ |
9週 |
達成度を評価する試験 |
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10週 |
各種フリップフロップによる回路の実現 |
仕様に従って各種FFによる回路が実現できる
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11週 |
各種フリップフロップによる回路の実現 |
仕様に従って各種FFによる回路が実現できる
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12週 |
各種フリップフロップによる回路の実現 |
仕様に従って各種FFによる回路が実現できる
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13週 |
順序論理回路を用いた演算回路 |
直列型の方式による論理回路の原理、動作を理解出来る
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14週 |
順序論理回路を用いた演算回路 |
直列型の方式による論理回路の原理、動作を理解出来る
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15週 |
総合演習 |
第1〜14週までの内容に関する総合的な演習問題を解くことができる
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16週 |
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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 | 基本的な論理演算を行うことができる。 | 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。 | 4 | |
論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
組合せ論理回路を設計することができる。 | 4 | |
フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。 | 4 | |
評価割合
| 定期試験 | 達成度試験 | 課題等 | 合計 |
総合評価割合 | 35 | 35 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 35 | 35 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |