到達目標
各種フリップフロップの動作が説明できる。基本的な順序論理回路について、状態遷移図を描き、回路を設計できる。ADコンバータ、DAコンバータの各方式の原理と特徴がわかる。マイクロコンピュータの働きの概略がわかる。
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 |
順序回路の回路の原理と設計方法を理解する | 組み合わせ回路の応用方程式を自分でたてて解くことができる | 資料を見ることで、組み合わせ回路の応用方程式を自分でたてて解くことができる | 組み合わせ回路の応用方程式を自分で解くことができない |
AD変換、DA変換を理解する | AD変換の仕組みを回路と共に説明できる | AD変換の方式のうち、逐次、並列片方であれば説明できる | AD変換の仕組みが説明できない |
PCの割込み処理の仕組みを理解する | タイマーの重要性とともに、割込み処理の流れおw説明できる | PCにとって、割込み処理の必要性を説明できる | 割込み処理の必要性を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
<COC>
4年次で学んだ論理回路の基礎の上に、さらに順序論理回路の基本について学ぶ。また、AD・DA変換とマイクロコンピュータについても概観する。
授業の進め方・方法:
4年次に学んだ、論理回路を展開する形となります。5年次の工学実験と関係する部分があるので、連携した説明を行います。なお、第一週から第八週までが徳田の担当、第九週から第十五週が北澤の担当となります。
注意点:
第15週にマイコンを用いた福祉機器について、講義をする予定である。
事前学習:マイコンが使われる機械類、特に福祉機器に関する興味を持つ.
事後学習:マイコンの特性を知ることで、それが制御する機器類についての特質や手法に関して、新聞や専門誌を通じて考察を行う.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
論理回路復習:真理値表、論理式、論理式の簡単化 |
組み合わせ回路を念頭に、真理表、論理式、カルノー図による簡略化を確認。
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2週 |
論理回路復習:論理回路、組み合わせ論理回路と順序論理回路 |
組み合わせ回路に対して、順序論理回路の違いを理解する。
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3週 |
順序論理回路:RSフリップフロップ、特性方程式 |
状態遷移図、カルノー図による特性方程式の導出について確認。
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4週 |
順序論理回路:JKフリップフロップ、同期形フリップフロップ、クロック |
JKフリップフロップとクロック回路、特性方程式について理解する。クロックについては、立ち上がり、立下り動作を理解する。
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5週 |
順序論理回路:Tフリップフロップ、Dフリップフロップ |
Tフリップフロップ、Dフリップフロップの動作と特性方程式を理解する。N進カウンタの設計を行う。
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6週 |
順序論理回路:状態遷移図、状態遷移表、応用方程式 |
順序論理回路設計における、応用方程式の導出方法を理解する。状態遷移図、状態遷移表の見方を理解する。
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7週 |
順序論理回路:順序論理回路の設計 |
比較的簡単なクロックによるカウント回路を応用方程式で計算を行う。
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8週 |
中間までのまとめ |
順序回路の設計方法を、計算を交えて演習、理解する。
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4thQ |
9週 |
アナログ・デジタル変換:AD変換とDA変換 |
コンピュータ内部のデータ処理で必要なデジタルデータと、外部のセンサー、アクチュエータに会するアナログデータの相互関係を理解する。
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10週 |
アナログ・デジタル変換:マルチプレクサ,サンプリング定理 |
デジタルデータへの変換での基本原理であるサンプリング、データの加工について理解する。
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11週 |
アナログ・デジタル変換:並列比較形AD変換器 |
アナログ信号をデジタル変換するときの基準電圧及びコンパレータと抵抗の働きを理解する。
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12週 |
アナログ・デジタル変換:逐次比較形AD変換器 |
アナログ信号をデジタル変換するときの逐次比較の動作を理解し、並列型とのメリット、デメリットを知る。
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13週 |
マイクロコンピュータ:コンピュータの基本構成、SCI(RS232C) |
信号をやり取りするとくの基本的な規約であるRS232Cの信号形態を理解する。
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14週 |
マイクロコンピュータ:タイマの機能と割込み |
コンピュータの内部処理の仕組みにおけるタイマーの重要性と、割込み処理の手順を知る。
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15週 |
期末試験 |
学習した知識の確認を行う。
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16週 |
試験返却、マイクロコンピュータ:コンピュータの動作,マイクロコンピュータの実例 |
試験返却、総まとめとして、コンピュータ動作に関わる、データ処理の流れを理解する。
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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 |
評価割合
| 試験 | 課題/小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 25 | 100 |
徳田 | 35 | 15 | 50 |
北澤 | 40 | 10 | 50 |