ディジタル回路基礎

科目基礎情報

学校 石川工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 ディジタル回路基礎
科目番号 16390 科目区分 専門 / 必修
授業形態 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 1
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 春日健 「よくわかるディジタル回路」(電気書院)/配布したプリント
担当教員 上町 俊幸,徳井 直樹

到達目標

コンピュータシステムはハードウェアとソフトウェアからなる。
この授業では,主にハードウェアの基礎について学ぶ。基礎的な論理回路,論理回路を使った組み合わせ回路,また,順序回路について学ぶことで,必要な基礎学力を学ぶ。そしてこれらの回路を用いたコンピュータの基本構成についての理解を進め,将来のものづくりに生かした,課題解決の方法を学ぶ。

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
論理代数を理解し,論理演算ができる。論理代数を理解し,具体例にあわせた論理演算ができる。論理代数を理解し,論理演算ができる。論理代数を理解が困難で,論理演算ができない。
論理回路の理解と設計ができる。論理回路を理解し,具体例にあわせて設計ができる。論理回路の理解と設計ができる。論理回路の理解と設計ができない。
順序回路を理解し,説明できる。順序回路を理解し,具体例にあわせて説明できる。順序回路を理解し,説明できる。順序回路を理解し,説明できない。

学科の到達目標項目との関係

本科学習目標 1 説明 閉じる
本科学習目標 2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
コンピュータシステムはハードウェアとソフトウェアからなる。
この授業では,主にハードウェアの基礎について学ぶ。基礎的な論理回路,論理回路を使った組み合わせ回路,また,順序回路について学ぶことで,必要な基礎学力を学ぶ。そしてこれらの回路を用いたコンピュータの基本構成についての理解を進め,将来のものづくりに生かした,課題解決の方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
前期は主に,論理代数について学ぶ。理解度を確認するために小テストを随時行う。
後期は,論理回路について学ぶ。理解を深めるために,授業でin situ(その場)実験を行う。
注意点:
・授業時間外でも疑問点や不明点が生じた場合,質問に来ること。
・希望する者には追試験を行う。ただし,それぞれの定期試験と追試験の平均点をその定期試験の評価とする。
前期中間試験,前期末試験,後期中間試験,学年末試験を実施する。
前期成績:中間試験(40%),期末試験(40%),小テストやレポートなど(20%)
後期成績:中間試験(40%),期末試験(40%),小テストやレポートなど(20%)
学年末成績は前期成績と後期成績の平均とする。成績の評価基準として50点以上を合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 2進法 2進法が説明できる。
2週 N進法の基礎 N進法が説明できる。
3週 N進法の加算,減算 N進法の加算,減算ができる。
4週 補数,符号付の表現 補数,符号付の表現が説明できる。
5週 N進法の乗算,除算 N進法の乗算,除算ができる。
6週 論理代数の基礎 論理代数の基礎が説明できる。
7週 論理代数の数式表現 論理代数の数式表現が説明できる。
8週 真理値表 真理値表が説明できる。
2ndQ
9週 論理代数を使った実験 論理代数を使った実験ができる。
10週 論理代数の基本公式 論理代数の基本公式が理解できる。
11週 論理式の解析(1) 加法標準形が理解できる。
12週 論理式の解析(2) 主加法標準形が理解できる。
13週 論理式の解析(3) 乗法標準形が理解できる。
14週 論理式の解析(4) 主乗法標準形が理解できる。
15週 前期復習 前期の学習内容の復習
16週
後期
3rdQ
1週 カルノー図法(1) カルノー図と,論理式の関係を説明できる。
2週 カルノー図法(2) カルノー図を使って,論理式の簡単化が説明できる。
3週 基本論理回路(1) 論理回路の種類について実験で理解できる。
4週 基本論理回路(2) 論理回路の種類について実験で理解できる。
5週 組合せ論理回路(1) 論理回路を組み合わせて,論理式にそった実験が理解できる。
6週 組合せ論理回路(2) 加算回路について理解し,実験で実現できる。
7週 組合せ論理回路(3) 比較回路について理解し,実験で実現できる。
8週 組合せ論理回路(4) 論理式で示し,論理回路を使って実験で実現できる。
4thQ
9週 フリップフロップ(1) フリップフロップの動作について,説明できる。
10週 フリップフロップ(2) RSフリップフロップについて,その動作を実験で確認できる。
11週 フリップフロップ(3) JKフリップフロップについて,その動作を実験で確認できる。
12週 フリップフロップ(4) カウンター回路について,その動作を実験で確認できる。
13週 フリップフロップ(5) カウンター回路の種類について,その動作を実験で確認できる。
14週 コンピュータの概要 コンピュータのハードウェアについて,説明できる。
15週 後期復習 後期の学習内容の復習
16週

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

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80000200100
基礎的能力5000010060
専門的能力3000010040
分野横断的能力0000000