到達目標
2進数や16進数による数値表現法や,これらを用いた演算に習熟すること,目標とする機能を実現するための論理が構築でき,ディジタルICを使った回路を設計できることで学習・教育目標(D-1),(D-2)のの達成とする.
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 |
論理回路の基礎理論 | 数体系,論理関数を理解し説明ができる. | 数体系,論理関数を理解できる. | 数体系,論理関数を理解できない. |
組合せ回路 | 組合せ回路を理解し説明できる. | 組合せ回路を理解できる. | 組合せ回路を理解できない. |
順序回路 | 簡単な組み合わせ回路,順序回路の簡略化,設計ができる. | 簡単な組み合わせ回路,順序回路の簡略化ができる. | 簡単な組み合わせ回路,順序回路が理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
今日,機械とディジタル回路(コンピュータ)を高度に組み合せた技術が求められている.この授業では,コンピュータに用いられる2進数の演算回路や,ロボット制御の回路設計等で必要となるブール代数,組み合せ回路,順序回路の構成法について学習し,ディジタルIC等の使用法を習得する.
授業の進め方・方法:
講義形式で行い,演習やグループワークを取り入れる.2進数,16進数,論理素子の関係を理解し計算する,ブール代数あるいはカルノー図などを用いて基礎的な論理回路を設計を行う.
この科目は学修単位科目であり,授業時間30時間に加えて,自学自習時間60時間が必要である.事前・事後学習として課題等を与える.
注意点:
<成績評価>達成度の確認と達成度試験,各一回の平均(70%),授業中に配布する課題(30%)として合計100点満点で(D-1),(D-2)を評価し,60%以上の達成度で合格とする.
<オフィスアワー>毎週水曜日 放課後 16:00 ~ 17:00,電子情報工学科棟4F 第8教員室.この時間にとらわれず必要に応じて来室可.
<オフィスアワー>水曜日 16:00~17:00,電子情報工学科棟4F第8教員室.出張等で不在の場合があります.
<先修科目・後修科目>先修科目は電気工学.
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 |
イントロダクション 2進数とデータ表現 |
2進数16進数等のデータ表現ができる.
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2週 |
補数を用いた演算 |
減算に用いる補数について説明できる.
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3週 |
論理ゲートとブール代数 |
ブール代数に基づいて論理式を簡略化することができ,論理の等価変換手法が説明できる.
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4週 |
ゲート回路問題演習 |
論理式と論理記号を使って,簡単な論理回路の問題が解ける.
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5週 |
論理の簡略化手法 |
ブール代数の諸定理,ドモルガンの法則を理解し,論理式の簡略化ができる.
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6週 |
カルノー図による論理式の簡略化 |
カルノー図の使い方を理し,論理式を簡略化できる.
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7週 |
デジタルICの構成 |
回路素子による基本ゲートの構成,ICの種類,規格,特性を理解する.
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8週 |
理解度評価 |
授業で行った各項目の内容が理解できたか,確認できる.
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2ndQ |
9週 |
各種デジタル回路 |
回路素子による基本ゲートの構成,ICの種類,規格,特性を理解する.
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10週 |
加減算回路 |
加減算回路を設計する具体的手法について理解できる.
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11週 |
フリップ・フロップ |
フリップ・フロップ回路の構成とこれを用いて設計する具体的手法を理解できる.
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12週 |
カウンタ回路 |
カウンタ回路を設計する具体的手法について理解できる.
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13週 |
順序回路演習 |
基本的なフリップフロップを理解し,組み合わせ回路の基礎問題が解ける.
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14週 |
シフトレジスタ |
シフトレジスタ回路を設計する具体的手法について理解できる.
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15週 |
デジタル回路による基盤設計 |
基礎知識を簡単な論理回路の基板設計に応用できる基礎力を身につけられる.
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16週 |
達成度試験 |
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評価割合
| 試験 | 小テスト | 平常点 | レポート | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
配点 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |