ディジタル回路Ⅰ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 ディジタル回路Ⅰ
科目番号 0027 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材 図解 ディジタル回路入門(中村次男著,日本理工出版会,2015.10)
担当教員 藤田 一彦

到達目標

以下の各項目を到達目標とする。
①2進数表現,16進数表現,基数変換,2進数による演算の理解
②真理値表,基本ゲート,論理回路記号,論理関数,ブール代数の諸定理の理解
③論理式の簡単化(論理圧縮法)の理解

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ディジタル回路で使われる2進数体系、16進数体系について十分理解しており、基数変換などについて説明できる。各種の文字コード表について十分説明できる。ディジタル回路で使われる2進数体系、16進数体系を理解し、基数変換ができる。各種の文字コード表について理解している。ディジタル回路で使われる2進数体系、16進数体系を理解しているが、基数変換ができない。各種の文字コード表について理解していない。
評価項目2真理値表,基本ゲート,論理回路記号,論理関数,ブール代数の諸定理に関する問題を正確(8割以上)に解くことができる。真理値表,基本ゲート,論理回路記号,論理関数,ブール代数の諸定理に関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができる。真理値表,基本ゲート,論理回路記号,論理関数,ブール代数の諸定理に関する問題を6割未満しか解くことができない。
評価項目3論理式の簡単化(論理圧縮法)に関する問題を正確(8割以上)に解くことができる。論理式の簡単化(論理圧縮法)に関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができる。論理式の簡単化(論理圧縮法)に関する問題を6割未満しか解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
ディジタル回路で使われる2進数やブール代数の基礎を理解し、実際のディジタル回路で使用される基本論理素子を理解した上で、組み合わせ論理回路、順序論理回路を中心としたディジタル回路の構成や仕組み、更にはその設計法を習得する。
授業の進め方・方法:
教科書と板書を中心に行なうので,各自学習ノートを充実させること。演習問題を配布するので,この問題を解くことで理解を深める。配布する演習問題の解答をレポートにして提出すること。時間的な余裕がある場合には、ディジタル回路実験キットを使って,その回路構成を理解し,動作確認を行ってレポートにまとめるなどの作業を行う。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
単に問題の解き方だけを覚え、テストができればよいと考えるのではなく、実際に使われているディジタル回路の機能や回路構成などの本質を理解するよう努力してもらいたい。演習課題にも丁寧に取り組んで、ディジタル回路の理解を深めて欲しい。なお、成績評価に教室外学修の内容も含まれる。
学習・教育目標:(Dー4)100%

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ディジタル回路とは何か ディジタル回路とアナログ回路の違い、およびディジタル回路の特徴を理解する。
2週 ディジタル回路の数体系及び基数変換法 ディジタル回路で扱われる数体系(2進数、8進数、16進数)と基数変換法について理解する。
3週 情報交換用符号,ディジタル回路の基礎 (2進数の四則演算と負数表現)
(ALのレベルC)
2進数の四則演算と2進数で負数を表す補数表現について理解する。
4週 ブール代数と論理式,基本論理素子と真理値表 基本論理素子と真理値表及びブール代数による論理式表現について理解する。
5週 論理回路記号(MIL記号)による表現,論理式による表現
(ALのレベルC)
論理式を、基本論理ゲート記号(MIL記号)によって表現することを理解する。
6週 真理値表と論理式表現1 (加法標準形:最小項形式) 真理値表から加法標準形(最小項形式)による論理式を導く手法を理解する。
7週 真理値表と論理式表現2 (乗法標準形:最大項形式)
(ALのレベルC)
真理値表から乗法標準形(最大項形式)による論理式を導く手法を理解する。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 論理式とタイミングチャート 論理式で表現された回路に対して、入力信号を加えた時の出力信号を表したタイミングチャートについて理解する。
10週 ブール代数の諸定理とド・モルガンの定理 ブール代数の諸定理及び、正論理と負論理の関係を示すド・モルガンの定理を理解する。
11週 ブール代数の諸定理とそれを用いた論理式の簡単化
(ALのレベルC)
ブール代数の諸定理を用いて論理式を簡単化する手法を理解する。
12週 カルノー図による論理式の簡単化,ドントケアを用いた簡単化
(ALのレベルC)
カルノー図の描き方、カルノー図を用いた論理式の簡単化の手法について理解する。
13週 ディジタル回路の設計法,ディジタル回路の実現 真理値表を書いて論理式を求め、簡単化することによりディジタル回路が設計できることを理解する。
14週 組合せ論理回路の基礎
(ALのレベルC)
基本的な組合せ論理回路の仕様を与えてからディジタル回路を設計する手法を理解する。
15週 組合せ論理回路のまとめ 組合せ論理回路の設計とディジタル回路化に至るプロセスを理解する。
16週 前期期末試験

評価割合

中間試験期末試験演習問題レポート合計
総合評価割合010067167
得 点010067167
(評価割合)0000