論理回路

科目基礎情報

学校	広島商船高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	論理回路
科目番号	1933006	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: 2
開設学科	電子制御工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	論理回路入門（坂井修一、培風館）
担当教員	浜崎 淳

到達目標

(1) n進数を用いた様々な演算が遂行できる。
(2) ブール代数を用いた基本論理演算が遂行できる。
(3) 様々な方法による論理関数の簡単化が遂行できる。
(4) 所定の機能をもつ組み合わせ回路の回路化が遂行できる。
(5) 所定の機能をもつ順序回路の回路化が遂行できる。

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
評価項目1	n進数のしくみがわかり，相互変換ができる．	10進数，2進数，16進数が理解でき，相互変換ができる．	10進数，2進数，16進数の相互変換ができない．
評価項目2	ブール代数が理解でき，論理式・回路形式で表現ができる．	与えられた論理式を回路形式に変換できる．	与えられた論理式を回路形式に変換できな い．
評価項目3	論理式の標準形が理解でき，論理式の簡単化の必要性が理解でき，簡単化できる．	論理式の簡単化ができる．	論理式の簡単化ができない．
評価項目4	与えられた課題から真理値表を作成し，論理を簡単化して組み合わせ回路を作成することができる．	真理値表を作成し，論理を簡単化して組み合わせ回路を作成することができる．	真理値表から組み合わせ回路を作成することができない．
評価項目5	各種フリップフロップを適切に選択し，目的に応じた順序回路が設計できる．	代表的な順序回路が理解できる．	代表的な順序回路が理解できない．

教育方法等

概要:

(1) 論理回路に関する知識・技術を習得し、それを実際に活用できること。その知識・技術を用いて、所望の動作をする論理回路を設計し、かつ可
能な限り回路を簡単化するための基礎的能力を身につけることを目的とする．
(2) ディジタル回路を設計するための基礎となっている論理回路について学習する．

授業の進め方・方法:

(1) 授業終了後に授業の板書に相当するノートを公開し，各自が適宜復習できるようにする．
(2) 基本的には教科書に沿って準備を進めるが，時間的制限のため、順序を変えたり省略したりすることがある．
(3) 学習内容についてわからないことがあれば，積極的に質問すること．

注意点:

(1) 積み上げ方式の授業なので，前の時間までの授業内容を理解するために復習を行い授業に望むこと．
(2) 4年生で学習する計算機システムの基礎科目である．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ディジタル・アナログ，数の表現	ディジタルとアナログの違いが理解でき2進数と10進数の相互変換を遂行することができる．
		2週	数の表現	小数の2進数と10進数の相互変換を遂行することができる．2進数と16進数の相互変換を遂行することができる．
		3週	数の表現	符号付き2進数（2の補数）を用いた負の数の2進数化を遂行することができる．2の補数を用いた加算を遂行することができる．
		4週	数の表現，基本的な論理ゲート	桁あふれを説明することができる．基本的な論理ゲートの真理値表，論理式，論理回路図を理解できる．
		5週	ブール代数	ブール代数を用いた基本論理演算と論理式の簡単化が遂行できる．
		6週	復習	2進数・10進数・16進数・2の補数の変換を遂行できる．基本的論理ゲートの真理値表が書ける．ブール演算ができる．
		7週	多入力素子	多入力論理ゲートの真理値表が書ける．
		8週	論理式の標準形	論理式を加法標準形と乗法標準形での表現を遂行できる．
	2ndQ
		9週	隣接	論理変数の隣接が理解でき，ある変数に対する隣接を列挙することができる．
		10週	カルノー図	カルノー図による2変数および3変数の論理式の簡単化が遂行できる．
		11週	カルノー図演習	カルノー図による4変数までの論理式の簡単化が遂行できる．
		12週	ドントケアによる簡単化	ドントケアをもちいて論理式の簡単化が遂行できる．
		13週	加算器	半加算器・全加算器の真理値表・論理式・論理回路図の作成が遂行できる．
		14週	デコーダ・エンコーダ	デコーダとエンコーダの真理値表・論理式・論理回路図の作成が遂行できる．
		15週	期末試験答案返却・解説
		16週
後期
	3rdQ
		1週	SRラッチの構成と動作	SRラッチの構成とその動作が説明できる．
		2週	SRラッチの特性表・励起表	SRラッチの特性表と励起表が説明できる
		3週	D-FF，JK-FF，T-FF	D-FF，JK-FFとT-FFの特性表・励起表・タイミングチャートが説明できる．
		4週	非同期カウンタ	JKフリップフロップを用いた4ビット非同期カウンタの回路図からタイミングチャートが書ける．
		5週	同期カウンタ	JKフリップフロップを用いた4ビット同期カウンタのタイミングチャートから論理回路を導出できる．
		6週	同期カウンタ	JKフリップフロップを用いた任意の4ビット同期カウンタのタイミングチャートから論理回路を導出できる．回路導出時にドントケアも考慮できる．
		7週	シフトレジスタ・リングカウンタ	シフトレジスタとリングカウンタの動作・タイミングチャートが説明できる．
		8週	総復習	中間試験前の総復習
	4thQ
		9週	中間試験	12/2
		10週	中間試験解答・解説	試験返却および解説
		11週	順序回路	同期カウンタのタイミングチャートが書ける．
		12週	順序回路	シフトレジスタのタイミングチャートが書ける．
		13週	順序回路	与えられた順序回路図から動作の解析を遂行できる．与えられた仕様から論理回路の入力，出力，状態等の設定を遂行できる．
		14週	順序回路	与えられた仕様から状態遷移表，状態遷移図の作成を遂行でき，簡単化を含む論理回路化を遂行できる．
		15週	順序回路	与えられた仕様から状態遷移表，状態遷移図の作成を遂行でき，簡単化を含む論理回路化を遂行できる．
		16週	学年末試験答案返却・解説

評価割合

	試験	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	100	100
分野横断的能力	0	0