到達目標
・2進数や補数の演算、ブール代数の基礎演算ができる。
・論理関数の理解や論理式の合成、カルノー図により論理式の簡単化ができる。
・多変数の論理式の簡単化や簡単な組合せ論理回路を設計できる。
・順序論理回路の基礎を理解し、記憶素子による簡単な順序論理回路の設計ができる。
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 | 2進数や補数の演算、ブール代数の基礎演算を理解・活用できる。 | 2進数や補数の演算、ブール代数の基礎演算をある程度理解している。 | 2進数や補数の演算、ブール代数の基礎演算を理解していない。 |
| 評価項目2 | 論理関数の理解や論理式の合成、カルノー図により論理式の簡単化を理解・活用できる。 | 論理関数の理解や論理式の合成、カルノー図により論理式の簡単化をある程度理解している。 | 論理関数の理解や論理式の合成、カルノー図により論理式の簡単化理解していない。 |
| 評価項目3 | 多変数の論理式の簡単化や簡単な組合せ論理回路を理解・設計できる。 | 多変数の論理式の簡単化や簡単な組合せ論理回路をある程度理解している。 | 多変数の論理式の簡単化や簡単な組合せ論理回路を理解していない。 |
| 評価項目4 | 順序論理回路の基礎を理解し、記憶素子による簡単な順序論理回路の理解・設計ができる。 | 順序論理回路の基礎を理解し、記憶素子による簡単な順序論理回路をある程度理解している。 | 順序論理回路の基礎を理解し、記憶素子による簡単な順序論理回路の理解をしていない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
論理回路は、コンピュータの基礎的な仕組みを学ぶ上で最も基本となるものである。
本授業では、最初にコンピュータの言葉というべき２進数の理解を起点として、N進数変換や各種演算と表現を身につける。
その上で、論理記号・論理式を学習することにより、各種組み合わせ回路・加算回路・順序回路の理解と簡単な回路設計の実現につながる。
授業の進め方・方法:
・本授業は、指定教科書を用いて講義形式にて行う。（※必要に応じ、コンピュータを用いた演習を導入する可能性がある）
・授業は、授業計画に基づき実施する。授業では、各項目について教員が説明を行った後に、内容確認のための演習課題を行う。
・必要に応じてレポート課題を複数回課し、復習の機会を提供する。
・成績の算出方法：前期後期とも、中間試験と定期試験を実施し、試験成績（4 回の試験の平均点）を70％、課題（主にレポート）の成績を30％として、総合評価する。
注意点:
・2年次の実験・実習の内容とほぼ並行して授業が進行するので、実際の回路と授業で学ぶ内容を関連付けて理解すること。
・本科目は、今後の学習科目（例えば、電子計算機Ⅰ、計算インターフェースなど）の基本となるため、基本を押さえて応用できるようにすること。
・疑問点は後に引きずらないように質問をすること。
（※連絡先：吉澤 yoshizawa@j.kisarazu.ac.jp：事前にメールなどにより調整を行った上で質問に応じる）
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 |
デジタル信号と2進数の演算（1） |
アナログ信号からデジタル信号への変換および種々の数系と相互変換を理解できる。
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| 2週 |
デジタル信号と2進数の演算（２）
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2進数の演算および補数の計算を理解できる。
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| 3週 |
デジタル信号と2進数の演算（３）
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種々の数系から２進数演算および補数計算ができる。
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| 4週 |
符号と符号の誤り検出（１）
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2値信号を構成する各種の表現形式を理解できる。
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| 5週 |
符号と符号の誤り検出（２）
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2値信号の伝送過程におけるパリティチェックについて理解できる。
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| 6週 |
ブール代数（１） |
ブール代数の基本演算について理解できる。
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| 7週 |
ブール代数（２）
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ブール代数の基本演算を理解し，論理式の簡単化ができる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
中間試験までの学習内容を理解している。
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| 2ndQ |
| 9週 |
基本論理と論理記号（１）
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基本論理と論理記号による表現を理解できる。
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| 10週 |
基本論理と論理記号（２）
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基本論理と論理記号による表現を理解した上で応用できる。
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| 11週 |
論理式の合成（１）
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論理関数の性質、論理式の標準形への展開について理解できる。
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| 12週 |
論理式の合成（２） |
論理式の合成について理解できる。
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| 13週 |
論理式の簡単化と演習（１） |
論理式の簡単化の方法としてのカルノー図およびベイチ図について理解できる。
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| 14週 |
論理式の簡単化と演習（２） |
論理式の簡単化の方法としてのカルノー図およびベイチ図を表現することができる。
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| 15週 |
前期定期試験 |
前期中間試験以降の学習内容を理解している。
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| 16週 |
前期定期試験返却 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
多変数論理式の簡単化と演習
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クワイン・マクラスキー法について理解できる。
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| 2週 |
組合せ論理回路（１）
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組合せ論理回路と順序論理回路を理解できる。
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| 3週 |
組合せ論理回路（２）
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組合せ論理回路と順序論理回路を理解し，表現ができる。
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| 4週 |
デコーダとエンコーダ（１） |
デコーダの機能と構成について理解できる。
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| 5週 |
デコーダとエンコーダ（２） |
エンコーダの機能と構成について理解できる。
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| 6週 |
マルチプレクサとデマルチプレクサ（１）
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マルチプレクサの機能と構成について理解できる。
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| 7週 |
マルチプレクサとデマルチプレクサ（２）
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デマルチプレクサの機能と構成について理解できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
前期定期試験以降の学習内容を理解している。
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| 4thQ |
| 9週 |
加算回路
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半加算・全加算回路、比較器の構成について理解できる。
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| 10週 |
フリップフロップとラッチ（１） |
フリップフロップおよびラッチ回路の違い，原理を理解できる。
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| 11週 |
フリップフロップとラッチ（２） |
SRラッチ・Dラッチの原理を理解できる。
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| 12週 |
フリップフロップとラッチ（３） |
Dフリップフロップ、JKフリップフロップ、Tフリップフロップの原理を理解できる。
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| 13週 |
順序回路の設計法（１）
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フリップフロップを基本素子とした同期式・非同期式2^n進カウンターを理解できる。
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| 14週 |
順序回路の設計法（２）
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フリップフロップを基本素子としたN進カウンターを理解できる。
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| 15週 |
後期定期試験 |
後期中間試験以降の学習内容を理解している。
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| 16週 |
後期定期試験返却 |
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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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 80 |
| 専門的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 20 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |