IC設計工学

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 IC設計工学
科目番号 0204 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 木村真也著 トランジスタ技術SPECIAL「わかるVerilog HDL入門」CQ出版
担当教員 横沼 実雄

到達目標

1.Verilog HDLの文法基礎および回路設計の流れを理解する。
2.開発ソフトの操作方法およびFPGAへの実装方法を習得し,理解する。
3.順序回路,組み合わせ回路,ステートマシン等のHDL設計を習得し,理解する。
4.シミュレータを使った基礎的な設計検証方法を習得し,理解する。

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1Verilog HDLの文法基礎および回路設計の流れを適切に理解できる。Verilog HDLの文法基礎および回路設計の流れを理解できる。Verilog HDLの文法基礎および回路設計の流れを理解できない。
評価項目2開発ソフトの操作方法およびFPGAへの実装方法を高いレベルで 習得し,その意味を適切に理解できる。開発ソフトの操作方法およびFPGAへの実装方法を習得し,その意味を理解できる。開発ソフトの操作方法およびFPGAへの実装方法を習得できない,あるいはその意味を理解できない。
評価項目3順序回路,組み合わせ回路,ステートマシン等のHDL設計を高度に習得し,その内容を適切に理解できる。順序回路,組み合わせ回路,ステートマシン等のHDL設計を習得し,内容を理解できる。順序回路,組み合わせ回路,ステートマシン等のHDL設計を習得できない,あるいは内容を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
現在,大規模デジタル回路設計の主流である,ハードウェア記述言語(HDL)によるデジタル回路の設計手法を学ぶ科目である。
授業の進め方・方法:
講義を基本とし,開発ソフトを用いて回路設計,シミュレーション,FPGAボードで実機演習を行う。試験は定期試験を行う。
注意点:
 3学年の情報処理Ⅲの後半で学んだ論理回路の基礎を発展させるための科目である。また,HDLによるデジタル設計の習得には,論理回路だけでなく、C言語などのプログラミング言語の知識が必要である。基礎的な論理回路とC言語を十分習得した後に受講すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 IC設計の現状とHDLによる回路設計の流れ IC設計の現状とHDLによる回路設計の流れを図示または説明できる。
2週 Verilog HDLの基礎Ⅰ Verilog HDLの基本的なコマンドを記述,説明できる。
3週 Verilog HDLの基礎Ⅱ Verilog HDLの基本的なコマンドを記述,説明できる。
4週 Verilog HDLの基礎Ⅲ Verilog HDLによるシミュレータの基本的操作を記述,説明できる。
5週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅰ Verilog HDLによるデジタル回路設計(簡単な組み合わせ回路)を記述,説明できる。
6週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅱ Verilog HDLによるデジタル回路設計(より複雑な組み合わせ回路)を記述,説明できる。
7週 中間試験
8週 答案返却・解答説明
2ndQ
9週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅲ Verilog HDLによるデジタル回路設計(簡単な順序回路)を記述,説明できる。
10週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅳ Verilog HDLによるデジタル回路設計(より複雑な順序回路)を記述,説明できる。
11週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅴ Verilog HDLによるデジタル回路設計のトレードオフ問題について項目を挙げ,説明できる。
12週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅵ 複雑な順序回路に対してシミュレータを用いた動作検証を記述,説明できる。
13週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅶ Verilog HDLによるデジタル回路設計(ステートマシン)を記述,説明できる。
14週 Verilog HDLによるデジタル回路設計Ⅷ Verilog HDLによるデジタル回路設計(ステートマシンの応用回路)を記述,説明できる。
15週 答案返却・解答説明
16週

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

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70000300100
基礎的能力0000000
専門的能力70000300100
分野横断的能力0000000