Course Objectives
学習目標:集積回路設計の基本的な考え方や開発ツールを理解することで,集積回路に関するデザイン基礎能力や社会的影響力を習得する。
到達目標
1.集積回路に使われる素子の構造と特性,設計,製造全般に関する基礎知識を習得すること。
2.集積回路に使われる回路設計,論理設計の知識を習得すること。
3.集積回路が社会に及ぼす影響力を習得すること。
Rubric
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | MOSトランジスタの製造法や特性を理解し,参考資料に基づいてより詳細に各パラメータや遅延特性などを導出することができる。 | MOSトランジスタの製造法や特性を理解し,参考資料に基づいてより詳細に各パラメータや遅延特性などを計算することができる。 | MOSトランジスタの製造法や特性を理解し,参考資料に基づいて各パラメータを計算することができる。 | 左記に達していない。 |
評価項目2 | MOSトランジスタを使ったレジスタレベルの設計を理解し,複雑な論理回路のレイアウト設計までできる。 | MOSトランジスタを使ったレジスタレベルの設計を理解し,簡単な論理回路のレイアウト設計までできる。 | MOSトランジスタを使ったレジスタレベルの設計を理解し,簡単な論理ゲートを設計できる。 | 左記に達していない。 |
評価項目3 | 集積回路が社会に及ぼした影響を調べ,歴史を踏まえて自分なりの考察を行い報告書にまとめることができる。 | 集積回路が社会に及ぼした影響を調べ,自分なりの考察を行い報告書にまとめることができる。 | 集積回路が社会に及ぼした影響を調べ,感想とともに報告書にまとめることができる。 | 左記に達していない。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
一般・専門の別:専門 学習の分野:電気電子
必修・履修・履修選択・選択の別:履修選択
基礎となる学問分野:工学/電気電子工学およびその関連分野/電子デバイスおよび電子機器関連
学科学習目標との関連:本科目は情報工学科学習目標「(2)情報・制御ならびに電気・電子の分野に関する専門技術分野の知識を修得し,情報・通信等の分野に応用できる能力を身につける。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連: 本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「電気・電子」,「情報・制御」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要: 集積回路について学ぶ。集積回路は,電化製品を始め日常使用する多くの電子機器に使われており,今後ますます様々な集積回路の開発が必要となる。本科目では,現在主流となっているCMOSディジタル回路の設計に関する基礎知識を主に学習する。
Style:
授業の方法: 板書を中心に集積回路に必要とされる素子の特性や回路の構成,設計法について講義する。前期のみの科目である。
(授業時間外の学習内容)
・幅広い分野であるため,授業だけで深く理解できない。このため,関連する分野に関して課題レポートを課す。
・集積回路は産業構造を大きく変える役割を演じてきた。このため,関連する分野に関して課題レポートを課す。
成績評価方法:
2回の定期試験の結果を同等に評価する(80%)。
・各試験はノートの持ち込みを許可しない。
・各定期試験の結果が60点未満の人には補習,再試験により理解が確認できれば,点数を変更することがある。ただし,変更した後の評価は60点を超えないものとする。
演習・レポート課題で評価する(20%)。
Notice:
履修上の注意:本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。1単位あたり授業時間として15単位時間開講するが,これ以外に30単位時間の学習が必修となる。これらの学習については担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス:集積回路の発展の歴史を通して,技術的観点とビジネス的観点の両面から発想法についても学んでほしい。
基礎科目:電気回路Ⅰ(2年),電気回路Ⅱ(3),電磁気学Ⅰ(3),電子工学(3),回路システム(4),電気磁気学Ⅱ(4),電子回路(4)
関連科目:卒業研究(5年),電気電子機器(専1),電子デバイス工学(専2)など
受講上のアドバイス:聞きなれない専門用語に戸惑うかもしれないが,この分野の考え方を理解し,習得すること。
遅刻は授業時間(=2コマ)の4分の1(=0.5コマ)刻みで取り扱う。
Course Plan
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Theme |
Goals |
1st Semester |
1st Quarter |
1st |
ガイダンス,集積回路の設計と製造,分類について |
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2nd |
MOSトランジスタとMOSプロセス |
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3rd |
モノリシック抵抗と容量 |
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4th |
MOSトランジスタ |
特性と伝送ゲート
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5th |
MOSトランジスタ |
消費電力と遅延
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6th |
スタテック論理回路 |
CMOSインバータ,NAND,NORゲート
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7th |
スタテック論理回路 |
相補型CMOS論理回路
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8th |
(中間試験) |
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2nd Quarter |
9th |
前期中間試験の返却と解答解説と ダイナミック論理回路
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仕組み
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10th |
ダイナミック論理回路 |
ドミノ論理回路
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11th |
論理回路 |
加算器とALUの構成
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12th |
論理回路 |
CMOS伝送ゲートとレジスタ、メモリ
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13th |
Verilog-HDLの文法と構造 |
文法
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14th |
Verilog-HDLの文法と構造 |
モジュール設計
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15th |
(前期末試験) |
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16th |
前期末試験の返却と解答解説 |
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Evaluation Method and Weight (%)
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 自己 評価 | 課題 | 小テスト | Total |
Subtotal | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |