概要:
コンピュータをはじめとするデジタル装置の回路の基本は論理回路である。
数学的基礎であるブール代数から論理回路化(組み合わせ回路の範囲)までを解説する。組み合わせ回路の設計ができるレベルに達したところで、実際に論理回路化して動作確認までを行う。
この科目は3年次の論理回路にて解説する順序回路、さらに4年次以降の大規模論理回路の設計関連授業の基礎となるものである。
授業の進め方・方法:
前半は講義が中心となる。
後半は講義と実習を交互に進めるスパイラル方式でおこなう。
実習では、プログラマブル・ロジック・デバイスを使って設計した論理回路を実装・動作確認する。
注意点:
本科目は単に座学で学習するだけでなく、実際に机上で設計した論理回路を自習ボード上に実装し動作確認することにより、理論と現実のギャップを埋めることができ、理解を深めるられる。
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 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。 | 4 | 後2,後3 |
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12,後13,後14 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | 整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 4 | 後1 |
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 4 | 後1 |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 4 | 後1 |
基本的な論理演算を行うことができる。 | 4 | 後4 |
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 | 後4,後5 |
論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 4 | 後6,後9,後10 |
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 | |
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 | 後4,後5,後6,後9,後10 |
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 | 後4,後5,後10 |
組合せ論理回路を設計することができる。 | 4 | |
情報数学・情報理論 | ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | 後4 |
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】 | 与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。 | 4 | 後11,後12,後13,後14 |
ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 4 | 後11,後12,後13,後14 |
ソフトウェア開発の現場において標準的とされるツールを使い、生成したロードモジュールの動作を確認できる。 | 4 | 後11,後12,後13,後14 |