到達目標
(1)組合せ論理回路について、実際に使用される部品レベルでの構築方法を理解する。
(2)順序論理回路について、状態制御に関し理解する。
(3)ノイマン方式の計算機の構成を理解する。
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1 | 要求仕様から複雑な組合せ論理回路の設計が行える。 | 複雑な組合せ論理回路の設計が行える。 | 複雑な組合せ論理回路の設計が出来ない。 |
評価項目2 | 要求仕様から状態遷移を理解し、順序論理回路の設計が行える。 | 状態遷移を理解し、順序論理回路の設計が行える。 | 状態遷移を理解し、順序論理回路の設計が出来ない。 |
評価項目3 | HDL、CADなどを駆使して、論理回路設計ができる。 | HDL、CADなどのツールを理解する。 | HDL、CADなどのツールが使えない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
論理回路(組み合わせ)について復習し、簡単な演算回路を理解する。論理回路(順序)を学習し、制御に関する勉強を行なう。計算機内部のデータの動きを把握し、ノイマン方式の計算機の構成について学習する。
授業の進め方・方法:
教科書およびノートに基づく講義により知識を展開し、演習によって定着を図る。
注意点:
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 |
シラバスの説明、授業概要説明 |
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2週 |
2進8進16進数、補数、負数、加減乗除算 |
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3週 |
基本的な論理演算の概要、基本的な論理ゲート、ブール代数 |
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4週 |
ブール代数、標準形、簡単化 |
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5週 |
その他の回路の設計演習 |
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6週 |
その他の回路の設計演習 |
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7週 |
中間学力確認 |
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8週 |
試験の解答、解説、演習 |
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2ndQ |
9週 |
SRラッチ |
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10週 |
Dラッチ、状態遷移図 |
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11週 |
クロック、同期/非同期、フリップフロップ、ハザード |
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12週 |
マスタスレーブ型回路 |
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13週 |
応用回路 |
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14週 |
その他の回路の設計演習 |
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15週 |
前期内容の復習 |
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16週 |
期末試験の解説、JKフリップフロップを使った順序回路 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
入力方程式の導出 |
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2週 |
カウンタの設計 |
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3週 |
レジスタ,シフトレジスタ,リングカウンタ,ジョンソンカウンタ |
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4週 |
順序回路の解析 |
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5週 |
応用回路(自動販売機) |
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6週 |
その他の回路の設計演習 |
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7週 |
その他の回路の設計演習 |
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験の解答、解説、演習、論理回路の実現 |
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10週 |
コンピュータの構成 |
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11週 |
ALU、コンピュータ制御、命令実行方法 |
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12週 |
verilogHDL入門 |
HDL設計の必要性の理解
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13週 |
verilogHDL入門 |
verikogHDLの構文の理解
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14週 |
verilogHDL演習 |
HDL設計
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15週 |
後期内容の復習 |
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16週 |
期末試験の解説 |
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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 | 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 | |
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。 | 4 | |
組合せ論理回路を設計することができる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
与えられた順序回路の機能を説明することができる。 | 4 | |
順序回路を設計することができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 60 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |