ディジタル回路

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 ディジタル回路
科目番号 0008 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電気工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 論理回路入門.坂井修一著,培風館
担当教員 三浦 哲都,菱山 士朗

到達目標

ディジタル回路は身の回りのほとんどの電化製品に使われ,この分野の技術革新は日進月歩である.本講義を通して,2進数による計算を理解し,ブール代数の計算,各種論理素子を用いた組み合わせ回路,順序回路の設計・解析ができるようにする.

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12進数を用いた算術演算,論理演算ができ,真理値表と回路との関係を理解し説明できる.2進数を用いた算術演算,論理演算ができ,真理値表と回路との関係を理解できる.2進数を用いた算術演算,論理演算ができ,真理値表と回路との関係を理解できない.
評価項目2組み合わせ回路の簡単化ができ,代表的な組み合わせ回路を理解し設計ができる.組み合わせ回路の簡単化ができ,代表的な組み合わせ回路を理解できる.組み合わせ回路の簡単化,代表的な組み合わせ回路を理解できない.
評価項目3基本となるフリップフロップの動作,それを元に設計された複雑なフリップフロップ回路の動作について理解し,使うことができる.基本となるフリップフロップの動作,それを元に設計された複雑なフリップフロップ回路の動作について理解できる.基本となるフリップフロップの動作,それを元に設計された複雑なフリップフロップ回路の動作について理解できない.
評価項目4様々なカウンタの設計・解析ができる,また,複雑な順序回路の設計・解析ができる.カウンタの設計・解析ができる,また,順序回路の設計・解析ができる.カウンタの設計・解析ができない,また,順序回路の設計・解析ができない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
ディジタル回路は身の回りのほとんどの電化製品に使われ、この分野の技術革新は日進月歩である。本講義では、ディジタル回路の普遍的基本事項、すなわち、2進数、ブール代数、組合せ回路および順序回路の解析・設計法を演習を通して学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義を中心に,演習を各所に入れて,理解度を深める.
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 2進数:数の表現,2進数と10進数の変換
2週 2進数:16進数,符号
3週 2進数の算術演算その1
4週 2進数の算術演算その2
5週 論理演算とブール代数
6週 真理値表
ゲート回路と回路記号
7週 加法標準形,乗法標準形
8週 前期中間テスト
2ndQ
9週 組み合わせ回路の設計法
組み合わせ回路の簡単化
10週 カルノー図による簡単化
11週 ドントケア出力
12週 代表的な組み合わせ回路
デコーダ・エンコーダ
13週 マルチプレクサ
デマルチプレクサ
14週 コンパレータ,算術演算回路,
パリティ
15週 復習等
16週 前期末テスト
後期
3rdQ
1週 フリップフロップ
非同期式ラッチ回路
2週 同期式ラッチ回路
3週 フリップフロップ(FF)
マスタースレーブ型FF
4週 JKーFF,T-FF
5週 エッジトリガ型FF
6週 レジスタ
フリップフロップの変換
7週 復習等
8週 後期中間テスト
4thQ
9週 順序回路とは
非同期カウンタの基本形
10週 ダウンカウンタ,アップカウンタ,カウンタの応用
11週 同期カウンタ
12週 シフトレジスタ
リングカウンタ
13週 順序回路の解析と設計,動作モデル,順序回路の解析法
14週 順序回路の設計法
設計の最適化
15週 順序回路設計の例
復習等
16週 学年末テスト

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電気・電子系分野情報整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。3前2,前3
基数が異なる数の間で相互に変換できる。3前2
基本的な論理演算を行うことができる。3前5
基本的な論理演算を組み合わせて任意の論理関数を論理式として表現できる。3前7
MIL記号またはJIS記号を使って図示された組み合わせ論理回路を論理式で表現できる。3前5
論理式から真理値表を作ることができる。3前6
論理式をMIL記号またはJIS記号を使って図示できる。3前6

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80200000100
基礎的能力4010000050
専門的能力4010000050
分野横断的能力0000000