計算機システム

科目基礎情報

学校 富山高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 計算機システム
科目番号 0036 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: 1
開設学科 電子情報工学科 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 飯高成男:「ディジタル回路の計算」(オーム社)
担当教員 篠川 敏行

到達目標

・2進数・8進数・16進数・10進数の間の変換ができる.
・ブール代数の定理を用いて論理式の計算ができる.
・真理値表より組合せ論理回路を作成できる.

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
数値データの表現記数法,負数の概念,補数が理解でき,基数変換,整数演算,小数演算ができる.記数法,負数の概念,補数が理解でき,基数変換,2進数の演算ができる.記数法,負数の概念,補数が理解でき,基数変換,2進数の演算ができない.
論理関数基本的な論理関数を理解し,形式の変換,基本形を作成することができ,様々な公式を証明できる.基本的な論理関数を理解し,形式の変換,基本形を作成することができ,様々な公式を利用できる.基本的な論理関数を理解し,形式の変換,基本形を作成することができず,論理演算ができない.
論理関数の導出与えられた仕様から論理関数を導出でき,カルノー図など作成し,最適な論理関数を導出できる.与えられた仕様から論理関数を導出できる.与えられた仕様を理解できず,真理値表が作成できない.

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
 論理回路はコンピュータのハードウェアの入門ともいうべきものである.ディジタル回路の動作や計算について実力を養い、複雑なディジタル回路にも応用できる考え方や技術を身につける.
授業の進め方・方法:
講義による説明と演習による形式で行う。
講義プリントを配布して、講義を効率的に行う。
注意点:
<評価方法の追加事項>
定期試験の結果または評価が60点未満の人には補習,再試験により理解が確認できれば,点数を変更することがある.ただし,変更した後の評価は60点を超えないものとする.

<授業改善策>
論理回路を実際に組み立てることにより学生の理解度をあげていく.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバスの説明
2進数・8進数・16進数とは
シラバスの説明
数値の表現について学び,2進数・8進数・16進数と10進数の変換を行う.
2週 BCDコードとは,2進数の四則演算 BCDコードと2進数の四則演算について学ぶ.
3週 補数演算と小数演算のしかた 補数を用いた演算方法と2進小数演算について学ぶ.
4週 基本論理素子 基本論理素子であるANDゲート,ORゲート,NOTゲートの機能を理解する.
5週 ブール代数の公理 ブール代数の公理について学ぶ.
6週 ブール代数の定理 ブール代数の定理について学ぶ.
7週 最小項形式と最大項形式 論理式の標準形である最小項形式と最大項形式について理解する.
8週 中間試験 数値の表現とブール代数の基本的理解をみる.
2ndQ
9週 カルノー図の基礎
4変数のカルノー図
論理式を簡単化するための方法であるカルノー図について学ぶ.カルノー図を用いた論理式の簡単化の手法を理解する.
10週 NANDとNORによる変換 NANDまたはNORだけで論理回路構成する手法を学ぶ.
11週 AND-OR回路とOR-AND回路 ド・モルガンの定理を利用してNANDまたはNORだけで論理回路を構成する手法を学ぶ.
12週 比較回路 一致回路や大小比較回路などの比較回路について理解する.
13週 選択回路 入力選択回路と出力選択回路の動作を理解する.
14週 加算回路 半加算器と全加算器の動作を理解する.
15週 期末試験 基数の変換,組合せ論理回路の設計について理解しているか確認する.
16週 試験の返却と解説 試験の返却と解説および授業アンケート

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情報系分野計算機工学整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。2前1,前2,前3
基数が異なる数の間で相互に変換できる。2前1,前2,前3
整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。2前1,前2,前3
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。2前1,前2,前3
基本的な論理演算を行うことができる。2前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。2前5,前6,前7
論理式の簡単化の概念を説明できる。2前6,前7,前9
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。2前6,前7,前9
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。2前10,前11
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。2前10,前11,前12
組合せ論理回路を設計することができる。2
コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。2前1

評価割合

中間試験期末試験提出物態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合255025000100
基礎的能力255025000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000