到達目標
１.論理関数の表現方法を理解し、論理関数の簡単化ができる。
２.加算回路、減算回路が設計できる。
３.順序回路の表現方法を理解し、簡単な順序回路の設計ができる。
４.カウンタの種類を理解し、設計ができる。
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 |
| 評価項目1 | 論理関数の表現方法を理解し、論理関数の簡単化ができる。 | 論理関数の表現方法を理解し、簡単な論理関数の簡単化ができる。 | 論理関数の表現と単純な関数の簡単化ができない。 |
| 評価項目2 | 加算回路、減算回路が設計できる。 | 加算回路、減算回路の動作および設計方法について理解している。 | 加算回路、減算回路の動作および設計方法を理解していない。 |
| 評価項目3 | 順序回路の表現方法を理解し、簡単な順序回路の設計ができる。 | 順序回路の表現方法を理解している。 | 順序回路の表現方法を理解していない。 |
| 評価項目4 | カウンタの種類を理解し、設計ができる。 | カウンタの種類を理解し、その動作を説明できる。 | カウンタの種類を理解し、その動作を説明することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (A)(イ)
説明
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学習・教育到達度目標 (B)(ロ)
説明
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教育方法等
概要:
組合せ回路・順序回路で構成される論理回路の基本的な設計手法を学び、最も基礎的な回路である加減算回路、カウンタの設計を取り扱う。
授業の進め方・方法:
授業は通常の講義形式で行う。ノートを取る時間を確保し、ノートを後に見返した時に理解の助けとなるような板書をする。前期末および後期末において課題レポートを提出する。
注意点:
本講義は論理回路の基礎から行うため、論理回路についての予備知識は必要としません。
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 |
組合せ回路と真理値表・論理関数 |
組合せ回路の概念および、回路の表現方法の真理値表、論理関数を理解する。
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| 2週 |
論理関数の基本演算（１） |
基本演算について理解する。
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| 3週 |
論理関数の基本演算（２） |
基本演算についての公式を理解する。ド・モルガンの定理を理解する。
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| 4週 |
論理関数の標準形（１） |
特殊加法標準形について理解する。
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| 5週 |
論理関数の標準形（２） |
特殊乗法標準形について理解する。
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| 6週 |
論理関数の簡単化（１） |
クワイン・マクラスキーの方法により、主項の求め方を理解する。演習問題の実施。
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
論理関数の簡単化（２） |
クワイン・マクラスキーの方法により、必須項の求め方を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
論理関数の簡単化（３） |
ベイチの図による２変数、３変数の論理関数の簡単化について理解する。
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| 10週 |
論理関数の簡単化（４） |
ベイチの図による４変数の論理関数の簡単化について理解する。
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| 11週 |
無定義組合せ |
無定義組合せがある場合の論理関数の簡単化について理解する。
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| 12週 |
NAND回路とNOR回路 |
NAND素子またはNOR素子のみによる論理回路の表現について理解する。
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| 13週 |
半加算器・全加算器（１） |
２進数１桁の加算器の設計方法について理解する。
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| 14週 |
半加算器・全加算器（２） |
２進数n桁の加算器の設計方法について理解する。演習問題の実施。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
減算器 |
２進数n桁の減算器の設計方法について理解する。
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| 2週 |
順序回路の表現（１） |
順序回路の動作を理解し、回路の表現方法である状態遷移表について理解する。
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| 3週 |
順序回路の表現（２） |
ミーリー形順序回路、ムーア形順序回路の動作を理解する。状態遷移図について理解する。
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| 4週 |
同期式回路と非同期式回路 |
同期式順序回路と非同期式順序回路の相違について理解する。順序回路の合成について理解する。
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| 5週 |
記憶素子（１） |
RSフリップフロップ（RS-FF）、JK-FF、T-FFの動作を理解し、タイムチャートが書けるようにする。
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| 6週 |
記憶素子（２） |
D-FF、RST-の動作を理解し、タイムチャートが書けるようにする。演習問題の実施。
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
順序回路の構成 |
順序回路の設計手順について理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
順序回路の簡単化（１） |
順序回路の簡単化について理解する。
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| 10週 |
順序回路の簡単化（２） |
等価な状態の求め方を理解する。
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| 11週 |
無定義組合せがある場合 |
無定義組合せがある場合の順序回路の簡単化について理解する。
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| 12週 |
カウンタ（１） |
直列動作および並列動作のカウンタの設計方法について理解する。
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| 13週 |
カウンタ（２） |
ダウンカウンタ、可逆カウンタの設計方法について理解する。
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| 14週 |
レジスタ |
レジスタ、シフトレジスタの動作を理解する。演習問題の実施。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |