集積回路設計

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 集積回路設計
科目番号 0123 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 電気電子創造工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 小林 優「Design Wave Basic 改訂 入門Verilog HDL記述」CQ出版(2004).
担当教員 今成 一雄

到達目標

1.Verilog HDL の文法を説明できる。
2.Verilog HDL で記述された回路の動作(記述内容)を説明できる。
3.Verilog HDL で論理回路を設計できる。

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
Verilog HDL の文法Verilog HDL の文法について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる.Verilog HDL の文法について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.Verilog HDL の文法について明確に説明できず,これに関する演習問題を正確に解くことができない.
回路の動作(記述内容)の説明回路の動作(記述内容)について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる.回路の動作(記述内容)について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.回路の動作(記述内容)について明確に説明できず,これに関する演習問題を正確に解くことができない.
論理回路(CPUなど)の設計論理回路の設計について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる.論理回路の設計について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.論理回路の設計について明確に説明できず,これに関する演習問題を正確に解くことができない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ④ 説明 閉じる
JABEE (A) 説明 閉じる
JABEE (d-1) 説明 閉じる
JABEE (g) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
Verilog HDL の文法から基本回路の記述方法までと実用回路への応用を学ぶ.
講義はスライド資料による教授で行う.
授業の進め方・方法:
1.授業方法は、講義と演習とを組み合わせて行う.
2.この科目は学修単位のため、事前・事後学習として授業内容に合わせた演習問題を課題として出題し、解答の提出を求める.
注意点:
・授業内容は、4年次開講の ディジタル回路 を修得している前提で構成されている.
・C言語の基本的な知識とプログラミング能力を有していることが求められる.
・2/3以上の自学自習レポート(事前・事後学習成果)の提出を必須とする.各テーマについては、授業内容・方法に記載する.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週   ガイダンス
1.ディジタル回路設計事始め
(授業内容を要約・まとめる事後学習)
ソフトウェアによるハードウェアの設計の概念と基礎を理解する
2週 2.Verilog-HDL 基本文法1
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容を要約・まとめる事後学習)
Verilog HDL の基本文法を理解する.
3週 3.Verilog-HDL 基本文法2 シミュレータの取扱い
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容を要約・まとめる事後学習)
Verilog HDL の基本文法とシミュレータの操作方法を理解する.
4週 4.回路記述 組合せ回路編1
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による組合せ回路の記述を文法とシミュレーションとから理解する.
5週 5.回路記述 組合せ回路編2
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による組合せ回路の記述文法とシミュレーションとからを理解する.
6週 6.回路記述 組合せ回路編3
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による組合せ回路の記述を文法とシミュレーションとから理解する.
7週 7.回路記述 順序回路編1 各種FF
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による順序回路の記述を文法とシミュレーションとから理解する.
8週 中間試験
(試験勉強を事前・事後学習に代える)
これまでの範囲を理解する.
4thQ
9週 中間試験 解答と解説
8.回路記述 順序回路編2 同期・非同期回路(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
中間試験問題を理解する.
Verilog HDL による順序回路の記述を文法とシミュレーションとから理解する.
10週 9.回路記述 順序回路編3 FSM
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による順序回路の記述を文法とシミュレーションとから理解する.
11週 10.期末課題の説明と質疑応答
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
期末課題問題の解法指針を理解し、設計する.
12週 11.回路記述 応用・実用編1
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による応用・実用回路の記述をシミュレーションから理解する.
13週 12.回路記述 応用・実用編2
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
Verilog HDL による応用・実用回路の記述をシミュレーションから理解する.
14週 13.回路記述 質疑応答と演習
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
期末課題問題に関する質疑応答を通して解法・問題点を理解する.
15週 14.回路記述 質疑応答と演習
(教科書・レジメによる事前学習と、授業内容をシミュレート・考察する事後学習)
期末課題問題に関する質疑応答を通して問題点を理解し、成果を取りまとめる.
16週 期末課題の提出(定期試験)

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ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。4後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15,後16

評価割合

中間試験発表相互評価態度ポートフォリオ期末課題課題合計
総合評価割合3500003530100
基礎的能力00000000
専門的能力3500003530100
分野横断的能力00000000