計算機構成論Ⅰ

科目基礎情報

学校 富山高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 計算機構成論Ⅰ
科目番号 0059 科目区分 専門 / 選択
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 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 相原恒博 他 「新版論理設計入門」 日新出版
担当教員 篠川 敏行

到達目標

・組合せ回路の設計法を理解し,具体的な回路を設計できる.
・順序回路の設計法を理解し,状態遷移図・表による表現ができる.

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
論理関数の導出与えられた仕様からクワインマクラスキー法を用いて最適な論理関数を導出できる.与えられた仕様からカルノー図を用いて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ない.
同期式順序回路の設計カウンタ等の代表的な順序回路を,状態遷移表や特性方程式を用いて設計できる.状態遷移表や特性方程式を理解できる.状態遷移表や特性方程式を理解できない.

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
論理回路の基礎的内容を論理回路設計の立場から再確認するとともに,組合せ回路および順序回路の最適化設計を学ぶ.
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>
学生の理解度の確認をさらに確認しながら,授業を進める.

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
前期
1stQ
1週 シラバスの説明
情報のディジタル表現
情報のディジタル表現を説明することができる.
2週 基本論理ゲートと論理回路 基本的な論理演算を組み合わせて,論理関数を論理式として表現することができる.
3週 ブール代数の諸定理 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週 論理関数の標準系 論理式の標準形である主加法標準系または主乗法標準系で表現することができる.
5週 カルノー図による簡単化 カルノー図を用いて,与えられた論理関数を簡単化することができる.
6週 クワイン・マクラスキーの方法による簡単化 クワイン・マクラスキーの方法を用いて,与えられた論理関数を簡単化することができる.
7週 組合せ禁止項のある場合の簡単化 組合せ禁止項のある場合のクワイン・マクラスキーの方法を用いて,与えられた論理関数を簡単化することができる.
8週 中間試験 組合せ論理回路について理解しているかを確認する.
2ndQ
9週 順序回路の表現法 順序回路を状態遷移図と状態遷移表によって表現することができる.
10週 フリップフロップの特性方程式 フリップフロップの特性方程式を説明することができる.
11週 フリップフロップの入力方程式 フリップフロップの入力方程式を説明することができる.
12週 フリップフロップの設計 フリップフロップを用いて他のフリップフロップを設計することができる.
13週 同期式順序回路の実例 カウンタ,レジスタなどの基本的な同期式順序回路の動作について説明することができる.
14週 コンピュータシステムとネットワーク オンライン処理とオフライン処理,集中処理と分散処理について説明ができる.
15週 期末試験 状態遷移図,状態遷移表,特性方程式,入力方程式,順序回路の設計について出題する.
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基本的な論理演算を行うことができる。3前1,前2
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。3前2,前3
論理式の簡単化の概念を説明できる。3前2,前3
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。3前3,前4,前5,前6
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。3前2,前3,前4
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。3前2,前3,前4
組合せ論理回路を設計することができる。3前4,前5,前6
フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。3前9,前10,前11
レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。3前13
与えられた順序回路の機能を説明することができる。3前12,前13,前14
順序回路を設計することができる。3前12,前13,前14
コンピュータシステムネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。4
デュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。4
集中処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。4
分散処理システムについて、特徴と代表的な例を説明できる。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。3前3

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