ディジタル回路Ａ

科目基礎情報

学校	宇部工業高等専門学校	開講年度	2019
授業科目	ディジタル回路Ａ
科目番号	0070	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: 1
開設学科	電気工学科	対象学年	3
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	電子回路(2)ディジタル編（中村次男、コロナ社）
担当教員	橋本 基

到達目標

①10進数－２進数－16進数の変換ができ、計算ができること
②ブール代数を使った論理演算ができること
③基本ゲート回路の種類と動作がわかり説明できること
④簡単な論理回路の設計ができること

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	最低限の到達レベルの目安(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	10進数、2進数、16進数の相互の変換ができ、2進数、16進数で計算ができる。	10進数、2進数、16進数の相互の変換ができ、2進数で計算ができる。	10進数、2進数、16進数の相互の変換ができる。	10進数、2進数、16進数の相互の変換ができない。
評価項目2	8割以上のブール代数の公式を知っており、ブール代数を使った論理演算ができ、あらゆる場面で応用できる。	6割のブール代数の公式を知っており、ブール代数を使った論理演算ができる。	3割のブール代数の公式を知っており、ブール代数を使った論理演算ができる。	ブール代数の公式を知らず、ブール代数を使った論理演算ができない。
評価項目3	基本ゲート回路の種類と動作が説明できる。また、NAND、NORを用いたゲート回路の相互変換ができる。	基本ゲート回路の種類と動作が説明できる。また、NANDを用いたゲート回路の相互変換ができる。	基本ゲート回路の５種類と動作が説明できる。	基本ゲート回路の種類と動作が説明できない。
評価項目4	簡単な論理回路について、動作を論理的に考え真理値表にあらわすことができる。さらに論理式を導くことができ、ゲート回路を使って回路化できる。	簡単な論理回路について、動作を論理的に考え真理値表にあらわすことができる。さらに論理式を導くことができる。	簡単な論理回路について、動作を論理的に考え真理値表にあらわすことができる。	論理回路設計ができない。

教育方法等

概要:

第１学期開講
電卓やパソコンで計算ができるが、どのようにしてできるのだろうか？ここではパソコンに代表されるディジタル回路（論理演算回路）について、論理演算と基本的な回路設計方法を学ぶ。

授業の進め方・方法:

ディジタル回路は，０と１（またはＨとＬ）の２値での演算を行ういくつかの素子を組み合わせて構成されます。まず、基礎として２進数・16進数および論理演算（ブール代数）について学びます。そして基本的な論理演算回路の種類と動作を学びます。さらにエンコーダやデコーダといった簡単な回路について、設計方法を学びます。適時、演習を行います。

注意点:

各授業内容は継続的な内容になります。各回の授業内容について、しっかり復習することが重要です。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	・本科目の目的・意義、および学習内容の概要について理解できる。
		2週	数体系	・10進数と２進数、16進数の相互変換ができる。 ・2進数で四則演算、16進数で和差の演算ができる。
		3週	論理代数－１	・基本論理演算（ＡＮＤ、ＯＲ，ＮＯＴ）の種類と動作について理解できる。
		4週	論理代数－２	・ブール代数の諸定理について、ベン図や真理値表を用いて説明できる。
		5週	論理代数－３	・真理値表から論理式を導出できる。
		6週	論理代数－４	・カルノー図を用いて簡単化した論理式を求めることができる。
		7週	基本ゲート回路	・ＡＮＤ，ＯＲ，ＮＯＴ，ＮＡＮＤ，ＮＯＲの真理値表と論理記号について理解できる。
		8週	正論理と負論理	・正論理と負論理およびゲート回路の正論理記号と負論理記号について理解できる。
	2ndQ
		9週	ゲート回路の相互変換	・ゲート回路間の相互変換ができる。
		10週	組み合わせ論理回路－１	・切り換えスイッチ、比較回路の設計について理解できる。
		11週	組み合わせ論理回路－２	・エンコーダ／デコーダ回路の動作と設計について理解できる。
		12週	組み合わせ論理回路－３	・７セグメント表示素子とデコード回路の設計について理解できる。
		13週	組み合わせ論理回路－４	・マルチプレクサ回路の動作と設計について理解できる。
		14週	組み合わせ論理回路－５	・デマルチプレクサ回路の動作と設計 について理解できる。
		15週	定期試験
		16週	答案返却・解答解説	・試験問題の解説を通じて間違った箇所を理解できる。

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
基礎的能力	工学基礎	情報リテラシー	情報リテラシー	論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。	3

評価割合

	試験	演習課題	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	20	0	0	0	0	100
知識の基本的な理解 【知識・記憶、理解レベル】	50	10	0	0	0	0	60
思考・推論・創造への 適用力 【適用、分析レベル】	30	10	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0