概要:
コンピュータの基本的な仕組みを理解するため、コンピュータ内部の数値表現、演算から始まり、ブール代数、組み合わせ回路を学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業においては、座学を中心とし、論理回路に関する講義と演習を行なう。
注意点:
授業外学修のための課題(予習復習、授業内容に関する調査・考察)を課す。
期限を守って必ず提出すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス:シラバスの説明、アナログ値とディジタル値、N進数の位取り記数法 |
アナログ値とディジタル値の特徴を理解する。 N進数の位取り記数法を理解する
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2週 |
位取り記数法と計算:2進8進16進数、補数、負数、加減乗除算 |
正の値の2進8進16進数の加減乗除算ができる。
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3週 |
位取り記数法と計算:2進8進16進数、補数、負数、加減乗除算 |
補数を理解する。 負数の表し方を理解する。 負数の計算ができる。
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4週 |
基本的な論理演算の概要、基本的な論理ゲート、真理値表、ブール代数を学ぶ |
基本論理演算、基本公式を理解する。 真理値表が書ける。
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5週 |
ブール代数の公式を学ぶ |
各種公式を覚え利用できる。 論理式の式の変換ができる。
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6週 |
加法標準形、乗法標準形を学ぶ |
証明問題が解ける。標準形を作れる。
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7週 |
ドント・ケアを学ぶ。 式の簡単化を学ぶ。 カルノー図を学ぶ。 |
ドント・ケアを理解し、式の簡単化ができる。 カルノー図を描き、簡単化ができる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験の解答、解説、ブール代数、標準形、簡単化(ドント・ケアの処理) |
ドント・ケアを応用し、簡単化ができる。
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10週 |
ブール代数、標準形、簡単化(ドント・ケアの処理) |
ドント・ケアを応用し、簡単化ができる。
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11週 |
組み合わせ論理回路の設計方法を学ぶ。 |
要求仕様を理解し、要求された組み合わせ論理回路の真理値表が書ける
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12週 |
組み合わせ論理回路の設計方法を学ぶ。 |
真理値表をもとに、論理回路の設計ができる。
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13週 |
代表的な組み合わせ回路(加減算器、ALUなど)について学ぶ。 |
代表的な組み合わせ回路(加減算器、ALUなど)を理解し、設計できる
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14週 |
代表的な組み合わせ回路(デコーダ、MUX、パリティなど)について学ぶ。 |
代表的な組み合わせ回路(デコーダ、MUX、パリティなど)を理解し、設計できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
学習のまとめ |
学習のまとめ
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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 | プログラミング | 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 3 | |
計算機工学 | 整数・小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 4 | |
基本的な論理演算を行うことができる。 | 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。 | 4 | |
論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 4 | |
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 | |
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 | |
組合せ論理回路を設計することができる。 | 3 | |
情報数学・情報理論 | 集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。 | 3 | |
集合の間の関係(関数)に関する基本的な概念を説明できる。 | 3 | |
ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。 | 3 | |
コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。 | 3 | |
コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。 | 2 | |