ハードウエア記述言語(旧カリ)

科目基礎情報

学校 釧路工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 ハードウエア記述言語(旧カリ)
科目番号 0070 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子工学分野 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 自作プリント参考書 ・堀 桂太郎 著,「図解 VHDL実習」,森北出版 ・並木 秀明,永井 亘道 共著,「VHDLによるディジタル回路入門」,技術評論社 ・木村 誠聡,「ハードウェア記述言語によるディジタル回路設計の基礎」,数理工学社
担当教員 山形 文啓

到達目標

VHDLの文法を理解できる
VHDLによって記述された論理回路をFPGAまたはCPLDデバイス上に構成し,動作確認できる
HDLにおける階層設計の考え方を理解できる
VHDLによって記述したディジタル回路をシミュレーションによって動作確認できる

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
VHDLの文法を理解できるVHDLの高度な文法を理解できるVHDLの標準的な文法を理解できるVHDLの基本的な文法を理解できない
VHDLによって記述された論理回路をFPGAまたはCPLDデバイス上に構成し,動作確認できるVHDLによって記述された応用的な論理回路をFPGAまたはCPLDデバイス上に構成し,動作確認できる_x000D_ VHDLによって記述された標準的な論理回路をFPGAまたはCPLDデバイス上に構成し,動作確認できるVHDLによって記述された基本的な論理回路をFPGAまたはCPLDデバイス上に構成できない.また動作確認できない
HDLにおける階層設計の考え方を理解できるHDLにおける高度な階層設計の考え方を理解できるHDLにおける標準的な階層設計の考え方を理解できるHDLにおける基本的な階層設計の考え方を理解できない
VHDLによって記述したディジタル回路をシミュレーションによって動作確認できるVHDLによって記述した応用的なディジタル回路をシミュレーションによって動作確認できるVHDLによって記述した標準的なディジタル回路をシミュレーションによって動作確認できるVHDLによって記述した基本的なディジタル回路をシミュレーションによって動作確認できない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 D 説明 閉じる

教育方法等

概要:
座学の論理回路で学習した論理回路設計の知識を応用し,ハードウェア記述言語によるディジタル回路設計を学習する.言語に関しては近年広く普及されているVHDLを採用する.ここでは,VHDLの使用法,FPGAまたはCPLD上への回路構成と動作確認を学習する.
授業の進め方・方法:
講義ごとに配布するテキストをもとに,講義,実験を行う.
合否判定:2回の定期試験の結果の平均が60点以上であること.かつ,レポートをすべて提出していること.
最終判定:定期試験2回[80%],レポート[20%]にて評価する.
関連科目:論理回路I,論理回路II
講義内容を実際に実験を通じて体験し理解を深めること.
注意点:
課題をすべて提出しなければ単位を与えないので,課題は必ず提出すること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 VHDLによる回路設計の基礎(1) ハードウェア記述言語による回路設計のアウトラインが説明できる.
2週 VHDLによる回路設計の基礎(2) ハードウェア記述言語による回路設計のアウトラインが説明できる.
3週 VHDLの文法(1) 簡単な回路を対象にしてVHDLの記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
4週 VHDLの文法(2) 簡単な回路を対象にしてVHDLの記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
5週 VHDLの文法(3) 簡単な回路を対象にしてVHDLの記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
6週 VHDLの文法(4) 簡単な回路を対象にしてVHDLの記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
7週 VHDLの文法(5) 簡単な回路を対象にしてVHDLの記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
8週 後期中間試験:実施する
4thQ
9週 組合せ回路,順序回路の設計(1) 組み合わせ回路,順序回路など具体的なディジタル回路について,VHDLコード記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
10週 組合せ回路,順序回路の設計(2) 組み合わせ回路,順序回路など具体的なディジタル回路について,VHDLコード記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
11週 組合せ回路,順序回路の設計(3) 組み合わせ回路,順序回路など具体的なディジタル回路について,VHDLコード記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
12週 組合せ回路,順序回路の設計(4) 組み合わせ回路,順序回路など具体的なディジタル回路について,VHDLコード記述,デバイスへのダウンロード,動作確認ができる.
13週 階層設計(1) 階層設計の考え方が説明できる.カウンタやスロットマシンなどのディジタル回路が設計できる.
14週 階層設計(2) 階層設計の考え方が説明できる.カウンタやスロットマシンなどのディジタル回路が設計できる.
15週 階層設計(3) 階層設計の考え方が説明できる.カウンタやスロットマシンなどのディジタル回路が設計できる.
16週 後期期末試験:実施する

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

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000