到達目標
1.論理回路に必要な基礎知識(ブール代数、カルノー図)を理解し、論理回路設計に活用できる
2.基本論理ゲートの動作を理解し、組み合わせ論理回路を作ることができる
3.フリップフロップの動作を理解し、タイミングチャート、状態遷移図等を用いて説明できる
4.1-3に基づいて順序回路をつくることができる
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 |
| 基本論理回路 | 基本論理ゲートの動作をブール代数・カルノー図・論理式等を用いて説明できる | 基本論理ゲートの動作が説明できる | 基本論理ゲートの動作が説明できない |
| 組み合せ論理回路 | 要求を分析し、組み合わせ論理回路を設計できる | 基本論理ゲートを使い組み合わせ論理回路を設計できる | 組合せ論理回路が設計できない |
| フリップフロップ | 各種フリップフロップの動作をタイミングチャート・特性表・状態遷移図等を用いて説明できる | フリップフロップの動作が説明できる | フリップフロップを説明できない |
| 順序回路 | 要求を分析し、順序回路を設計できる | 順序回路を設計できる | 順序回路が設計できない |
学科の到達目標項目との関係
函館高専教育目標 B
説明
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函館高専教育目標 C
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教育方法等
概要:
ディジタル回路の基礎について、つぎの項目を学習する。
・ディジタル回路基礎(基本論理ゲートと論理式の簡略化手法)
・各種組み合わせ論理回路の動きと設計法
・順序論理回路基礎(フリップフロップ)
・レジスタや順序回路の設計方法
専門分野の課題を解決するためにこれら論理回路の知識を使い、論理回路の分析と設計ができることを到達レベルとする。
授業の進め方・方法:
必要とされる予備知識：基数変換や補数演算等について理解し、説明できるとともに、計算方法を習得しておくこと。
関連する科目：論理設計,ディジタル回路
評価の方法：前期中間20%、前期期末20%、後期中間20%、学年末20%、レポートを20%とする。
注意点:
情報コース[J]は情報工学実験IIIの進度にあわせて、授業内容(順序)を変更する場合がある。
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 |
ガイダンス |
科目の位置付、必要性、到達目標、留意点が理解できる
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| 2週 |
基本的論理ゲートの働きとブール代数基礎 |
基本的論理ゲートの働きについて説明できる
基本的な論理演算を行うことができる
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| 3週 |
基本的論理ゲートの働きとブール代数基礎 |
基本的論理ゲートの働きについて説明できる
基本的な論理演算を行うことができる
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| 4週 |
加法標準形と乗法標準形 |
加法標準形と乗法標準形について説明できる
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| 5週 |
加法標準形と乗法標準形 |
加法標準形と乗法標準形について説明できる
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| 6週 |
論理式の簡単化 |
簡単化の必要性について説明できる
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| 7週 |
論理式の簡単化 |
簡単化の必要性について説明できる
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
各種組み合わせ論理回路の設計 |
論理式をMILまたはJIS記号を使って図示できる
各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
基本論理ゲートを用いて各種組み合わせ論理回路を設計できる
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| 10週 |
各種組み合わせ論理回路の設計 |
論理式をMILまたはJIS記号を使って図示できる
各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
基本論理ゲートを用いて各種組み合わせ論理回路を設計できる
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| 11週 |
各種組み合わせ論理回路の設計 |
論理式をMILまたはJIS記号を使って図示できる
各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
基本論理ゲートを用いて各種組み合わせ論理回路を設計できる
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| 12週 |
各種組み合わせ論理回路の設計 |
論理式をMILまたはJIS記号を使って図示できる
各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
基本論理ゲートを用いて各種組み合わせ論理回路を設計できる
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| 13週 |
各種組み合わせ論理回路の設計 |
論理式をMILまたはJIS記号を使って図示できる
各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
基本論理ゲートを用いて各種組み合わせ論理回路を設計できる
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| 14週 |
各種組み合わせ論理回路の設計 |
論理式をMILまたはJIS記号を使って図示できる
各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
基本論理ゲートを用いて各種組み合わせ論理回路を設計できる
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
試験答案返却・解答解説 |
・間違った問題の正答を求めることができる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
フリップフロップ |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
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| 2週 |
フリップフロップ |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
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| 3週 |
フリップフロップ |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
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| 4週 |
フリップフロップ |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
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| 5週 |
フリップフロップ |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
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| 6週 |
[ME]フリップフロップ
[J]順序回路 |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
[J]状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
[J]タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
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| 7週 |
[ME]フリップフロップ
[J]順序回路 |
基本論理ゲートを用いて各種フリップを作ることができる
各種フリップフロップの動作を説明できる
トリガ動作について説明できる
禁止入力の意味を説明できる
[J]状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
[J]タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
[MEJ]順序回路 |
状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
各種レジスタの動作が説明できる
各種レジスタの分析と設計ができる
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| 10週 |
[MEJ]順序回路 |
状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
各種レジスタの動作が説明できる
各種レジスタの分析と設計ができる
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| 11週 |
[MEJ]順序回路 |
状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
各種レジスタの動作が説明できる
各種レジスタの分析と設計ができる
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| 12週 |
[MEJ]順序回路 |
状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
各種レジスタの動作が説明できる
各種レジスタの分析と設計ができる
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| 13週 |
[ME]順序回路
[J]ハードウェア記述言語 |
状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
各種レジスタの動作が説明できる
各種レジスタの分析と設計ができる
[J]ハードウェア記述言語を用いて簡単な論理回路が記述できる
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| 14週 |
[ME]順序回路
[J]ハードウェア記述言語 |
状態遷移図、状態遷移表、励起表を説明できる
タイミングチャートから各種同期型順序回路の設計ができる
各種レジスタの動作が説明できる
各種レジスタの分析と設計ができる
[J]ハードウェア記述言語を用いて簡単な論理回路が記述できる
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
試験答案返却・解答解説 |
・間違った問題の正答を求めることができる
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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 | 前2,前3 |
| 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 | 前4,前5 |
| 論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 4 | 前6,前7 |
| 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。 | 4 | 前6,前7 |
| 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 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 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 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 組合せ論理回路を設計することができる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 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 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。 | 4 | 後9,後10,後11,後12,後14 |
| 与えられた順序回路の機能を説明することができる。 | 4 | 後9,後10,後11,後12,後14 |
| 順序回路を設計することができる。 | 4 | 後9,後10,後11,後12,後14 |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 情報系分野【実験・実習能力】 | 情報系【実験・実習】 | 与えられた仕様に合致した組合せ論理回路や順序回路を設計できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |