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。
・[MEJ]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)
・[MEJ]各種組み合わせ論理回路の動きと設計法
・[MEJ]順序論理回路基礎(フリップフロップ)
・[MEJ]レジスタや順序回路の設計方法
・[J]ハードウェア記述言語
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：[ME]前期中間20%、前期期末20%、後期中間20%、学年末20%、小テスト20%とする。 [J]前期期末試験50%、学年末課題50%とする。
注意点:
担当教員は[ME]中村、[J]高橋を予定している。
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。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
[MEJ]ガイダンス
[J]ブール代数とディジタル回路 |
[MEJ]科目の位置付、必要性、到達目標、留意点が理解できる
[J]ブール代数に基づき論理演算ができる
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| 2週 |
[ME]ベン図・基本論理演算
[J]ブール代数とディジタル回路 |
[ME]ベン図等を用いて論理演算が説明できる 基本的論理ゲートの働きを説明できる
[J]ブール代数に基づき論理演算ができる 基本的論理ゲートの動作を説明できる
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| 3週 |
[ME]論理関数
[J]加法標準形と乗法標準形 |
[ME]]基本的な論理演算を組合せて、論理関数を論理式として表現できる
[J]加法標準形論理式と乗法標準形論理式について説明できる
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| 4週 |
[ME]論理関数
[J]加法標準形と乗法標準形 |
[ME]基本的な論理演算を組合せて、論理関数を論理式として表現できる
[J]真理値表から加法標準形論理式と乗法標準形論理式を導出できる
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| 5週 |
[ME]論理式の簡単化
[J]論理式の簡単化 |
[ME]論理式の簡単化の概念を説明できる
[J]簡単化の必要性について説明できる
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| 6週 |
[ME]論理式の簡単化
[J]論理式の簡単化 |
[ME]簡単化の手法を用いて与えられた論理式を簡単化できる
[J]カルノー図等により論理式を簡単化できる
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| 7週 |
[ME]論理式の簡単化
[J]論理の一致・正論理・負論理 |
[ME]簡単化の手法を用いて与えられた論理式を簡単化できる
[J]論理の一致に着目し、正論理・負論理を使い分けることができる
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| 8週 |
[ME]前期中間試験
[J]組合わせ論理回路 |
[ME]前期中間試験
[J]論理式をMILまたはJIS記号を使って組合せ論理回路を図示できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
[ME]組合わせ論理回路
[J]組合わせ論理回路 |
[ME]論理ゲートを用いて論理式を組み合わせ論理として表現できる
[J]各種組み合わせ論理回路の動作を説明できる
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| 10週 |
[ME]組合わせ論理回路
[J]組合わせ論理回 |
[ME]論理ゲートを用いて論理式を組み合わせ論理として表現できる
[J]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 |
[ME]組合わせ論理回路
[J]組合わせ論理回路 |
[ME]与えられた組み合わせ論理の機能を説明できる
[J]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 |
[ME]組合わせ論理回路
[J]組合わせ論理回路 |
[ME]与えられた組み合わせ論理の機能を説明できる
[J]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 |
[ME]組合わせ論理回路
[J]組合わせ論理回路 |
[ME]組合せ論理回路を設計できる
[J]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 |
[ME]組合わせ論理回路
[J]組合わせ論理回路 |
[ME]組合せ論理回路を設計できる
[J]基本論理ゲートを用いて各種組合せ論理回路を設計できる
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| 15週 |
[MEJ]前期期末試験 |
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| 16週 |
[MEJ]試験答案返却・解答解説 |
[MEJ]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 |
[ME]フリップフロップ
[J]フリップフロップ |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]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 禁止入力の意味を説明できる
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| 2週 |
[ME]フリップフロップ
[J]フリップフロップ |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
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| 3週 |
[ME]フリップフロップ
[J]フリップフロップ |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
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| 4週 |
[ME]フリップフロップ
[J]フリップフロップ |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
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| 5週 |
[ME]フリップフロップ
[J]フリップフロップ |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
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| 6週 |
[ME]フリップフロップ
[J]順序回路 |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]状態遷移図、特性表、励起表を説明できる 順序回路の機能を説明できる
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| 7週 |
[ME]フリップフロップ
[J]順序回路 |
[ME]各種フリップフロップの動作と特性を説明できる
[J]タイミングチャート等から各種同期順序回路の設計ができる
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| 8週 |
[ME]後期中間試験
[J]順序回路 |
[ME]後期中間試験
[J]タイミングチャート等から各種同期順序回路の設計ができる
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| 4thQ |
| 9週 |
[ME]順序回路(設計)
[J]順序回路 |
[ME]遷移表等から各種同期式順序回路の設計ができる
[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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| 10週 |
[ME]順序回路(設計)
[J]順序回路 |
[ME]遷移表等から各種同期式順序回路の設計ができる
[J]タイミングチャート等から各種同期順序回路の設計ができる
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| 11週 |
[ME]順序回路(レジスタ)
[J]順序回路 |
[ME]遷移表等から各種同期式順序回路の設計ができる
[J]タイミングチャート等から各種同期順序回路の設計ができる
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| 12週 |
[ME]順序回路(レジスタ)
[J]順序回路 |
[ME]遷移表等から各種同期式順序回路の設計ができる
[J]各種レジスタの動作が説明できる
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| 13週 |
[ME]順序回路(カウンタ)
[J]ハードウェア記述言語 |
[ME]遷移表等から各種同期式順序回路の設計ができる
[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(カウンタ)
[J]ハードウェア記述言語 |
[ME]遷移表等から各種同期式順序回路の設計ができる
[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 |
[ME]学年末試験 |
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| 16週 |
[ME]試験答案返却・解答解説
[J]学年末課題 |
[ME]間違った問題の正答を求めることができる
[J]仕様に基づいた論理回路・カウンタが設計し、レポートとして提出できる。
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| 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 |