スイッチング回路理論

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 スイッチング回路理論
科目番号 0071 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気情報工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 後期:2
教科書/教材 論理回路入門(第3版) (浜辺隆二,森北出版,2015, 11)
担当教員 出口 利憲

目的・到達目標

本授業では,コンピュータのハードウェアシステムの基礎とのなる論理回路の知識と,これを設計する能力を習得する。具体的には以下の項目を目標とする。
①論理関数の簡単化(Q-M法)による回路設計の理解
②演算回路等の任意の機能を有する組み合わせ論理回路の理解
③カウンタ回路、レジスタ回路など順序回路の設計の理解
④HDLによる論理回路設計の理解
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)および(E)

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論理回路の簡単化手法を理解し、組み合わせ論理回路の設計に関する応用問題を解くことができる。論理回路の簡単化手法を理解し、組み合わせ論理回路の設計に関する基礎問題を解くことができる。論理回路の簡単化手法にかんする問題を解くことができない。
評価項目2演算回路など任意の機能を持つ複雑な組み合わせ論理回路の設計に関する応用問題を解くことができる。演算回路など任意の機能を持つ複雑な組み合わせ論理回路の設計に関する応用問題を解くことができる。複雑な組み合わせ論理回路の設計に関する基礎問題を解くことができる。複雑な組み合わせ論理回路の設計に関する問題を解くことができない。
評価項目3ミーリ型とムーア型順序機械の違いを説明することができ、複雑な順序回路の設計に関する応用問題を解くことができる。複雑な順序回路に関する基礎問題を解くことができる。順序回路に関する問題を解くことができない。
評価項目4HDLを用いて回路設計や解析ができる。HDLを用いて簡単な回路設計ができる。HDLを用いた回路設計ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
授業の進め方と授業内容・方法:
板書およびプレゼンテーション(PPT)ソフトにより授業を行うので、ノートを取ること。
(事前準備の学習)論理学の復習をしておくこと。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業の内容を確実に身につけるために、予習・復習が必須である

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・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 論理回路の復習、クワイン・マクラスキー法(ALレベルC) クワイン・マクラスキー法による論理関数の簡単化を行うことができる。
2週 演算回路1(4ビット加算器、比較器) 4ビット加算器や比較器などの演算回路を設計することができる。
3週 演算回路2(桁上げ先見加算器) 桁上げ先見加算器を設計することができる。
4週 組み合わせ論理回路1(マルチプレクサ/デマルチプレクサ) マルチプレクサ/デマルチプレクサを理解することができる。
5週 組み合わせ論理回路2(エンコーダ/デコーダ) エンコーダ/デコーダを理解することができる。
6週 フリップフロップの復習、タイミングチャート フリップフロップの基礎を理解し、タイミングチャートを理解することができる。
7週 フリップフロップ時間定数,非同期カウンタ フリップフロップの基礎を理解し、非同期カウンタを理解することができる。
8週 中間試験
4thQ
9週 順序回路の設計(同期式カウンタ,レジスタ) 同期式カウンタおよびレジスタの仕組みを理解することができる
10週 ミーリー型およびムーア型の状態遷移図、状態の符号化(ALレベルC) ミーリー型およびムーア型の状態遷移図を理解できる
11週 ミーリー型順序機械 状態遷移図からミーリー型順序機械の組み立てについて理解できる
12週 ムーア型順序機械 状態遷移図からムーア型順序機械の組み立てについて理解できる。
13週 設計実習(ビット検出器)(ALレベルC) 状態遷移図からミーリー型・ムーア型順序機械を設計することができる。
14週 HDL HDLを理解できる。
15週 まとめ 理解が不十分なところを復習できる。
16週

評価割合

試験課題合計
総合評価割合20050250
得点20050250