到達目標
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,回路に使用される基本論理素子を理解した上で,組合せ論理回路,順序論理回路を中心としたディジタル回路の仕組みとその設計法を習得する。
具体的には以下の項目を目標とする。
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
④各種フリップフロップの理解
⑤組合せ論理回路の応用例(エンコーダ, デコーダ,大小比較回路,算術演算回路等)の理解
⑥順序論理回路の応用例(シフトレジスタ,ジョンソンカウンタ,2進カウンタ回路,N進カウンタ回路等)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 | | | |
評価項目2 | | | |
評価項目3 | | | |
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・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。ディジタル回路キットを実際に組立て,
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。
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 |
ディジタル回路とは何か |
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2週 |
ディジタル回路の数体系及び基数変換法 |
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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) |
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4週 |
ブール代数と論理式,基本論理素子と真理値表 |
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5週 |
論理回路記号(MIL記号)による表現,論理式による表現 |
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6週 |
真理値表と論理式表現1 (加法標準形:最小項形式) |
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7週 |
真理値表と論理式表現2 (乗法標準形:最大項形式) |
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
論理式とタイミングチャート |
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10週 |
ブール代数の諸定理とド・モルガンの定理 |
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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 |
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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 |
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13週 |
ディジタル回路の設計法,ディジタル回路の実現 |
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14週 |
組合せ論理回路の基礎 |
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15週 |
組合せ論理回路のまとめ |
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16週 |
前期期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
フリップフロップ(RSフリップフロップ,RSTフリップフロップ) |
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2週 |
フリップフロップ(Dフリップフロップ) |
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3週 |
フリップフロップ(JKフリップフロップ) |
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4週 |
フリップフロップの応用回路 |
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5週 |
簡単な順序論理回路の設計 |
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6週 |
順序論理回路の応用1(非同期式カウンタ,同期式カウンタ) |
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7週 |
順序論理回路の応用2(同期式2n進カウンタの設計) |
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
順序論理回路の応用3 (同期式n進カウンタの設計) |
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10週 |
順序論理回路の応用4 (シフトレジスタ,ジョンソンカウンタ,リングカウンタ) |
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11週 |
組合せ論理回路の応用1(エンコーダ・デコーダ) |
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12週 |
組合せ論理回路の応用2(マルチプレクサ・デマルチプレクサ) |
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13週 |
組合せ論理回路の応用3(大小比較回路,一致・不一致回路,パリティ回路) |
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14週 |
組合せ論理回路の応用4(2進加算・減算,半加算器,全加算器,並列加算器) |
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15週 |
後期期末試験 |
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16週 |
ディジタル回路の総まとめ |
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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 | 電気・電子系分野 | 情報 | 整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | |
基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | |
基本的な論理演算を組み合わせて任意の論理関数を論理式として表現できる。 | 3 | |
MIL記号またはJIS記号を使って図示された組み合わせ論理回路を論理式で表現できる。 | 3 | |
論理式から真理値表を作ることができる。 | 3 | |
論理式をMIL記号またはJIS記号を使って図示できる。 | 3 | |
情報系分野 | 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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 小テスト | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 10 | 10 | 100 |
得点 | 80 | 10 | 10 | 100 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |