到達目標
１．論理演算の基礎を理解し、論理関数を標準形で表現できる。
２．基本となる組合せ回路が設計できる。
３．各種フリップフロップの動作を理解し、代表的な順序回路の説明ができる。
４．カウンタおよびマルチバイブレータについて説明できる。
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 | 論理演算の基礎を理解し、論理関数を標準形で表現し、課題解決に応用できる。 | 論理演算の基礎を理解し、論理関数を標準形で表現できる。 | 論理演算の基礎を理解し、論理関数を標準形で表現できない。 |
| 評価項目2 | 基本となる組合せ回路が設計できる。 | 与えられた簡単な論理回路の機能を説明することができる。 | 与えられた簡単な論理回路の機能を説明することができない。 |
| 評価項目3 | 各種フリップフロップの動作を理解し、順序回路の説明ができる。 | 各種フリップフロップの動作を理解し、代表的な順序回路の説明ができる。 | 代表的な順序回路の説明ができない。 |
| 評価項目4 | カウンタおよびマルチバイブレータについて説明し、課題解決に応用できる。 | カウンタおよびマルチバイブレータについて説明できる。 | カウンタおよびマルチバイブレータについて説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
マイクロコンピュータをはじめとする計算回路、制御回路に必要不可欠なディジタル技術について学ぶ。本講では、ディジタル回路の基本的な考えである2進数やブール代数について学び、組合せ回路、順序回路に関する基礎的な知識を理解し、その設計手法を習得することを目標とする。
授業の進め方・方法:
授業では新しく学ぶ内容について講義をしたあと、演習課題を課しますので、問題を解いて理解を深めてください。次の授業のはじめに、答え合わせ、必要に応じて解説を行った後、その演習課題を提出してもらいます。学んだことはしっかり書き込むよう心がけてください。
注意点:
この科目は情報コースの実験・実習で必要となる知識の基礎となりますので、理論をしっかり理解してください。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
論理代数
・アナログとディジタル |
アナログ信号とディジタル信号の特徴を理解できる。
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| 2週 |
・2進数と16進数
・補数 |
10進数と2進数，16進数の関係を理解し，適切に数値を変換できる。
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| 3週 |
・論理演算
・ベン図 |
基本的論理回路の真理値表、論理式、ベン図を理解できる。
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| 4週 |
・ブール代数 |
ブール代数の公理について理解し、論理式を変換することができる。
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| 5週 |
・ド･モルガンの定理 |
ド･モルガンの定理について理解し、論理式を変換することができる。
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| 6週 |
論理回路
・カルノー図の基礎 |
カルノー図を適切に表現し、論理式を簡単化することができる。
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| 7週 |
・4変数のカルノー図 |
カルノー図を適切に表現し、論理式を簡単化することができる。
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| 8週 |
・ゲート回路 |
ゲート回路の真理値表、論理式、図記号を理解できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
・論理回路の設計 |
与えられた論理回路の簡単な機能を設計することができる。
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| 10週 |
中間試験 |
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| 11週 |
ディジタルIC
・TTLとC-MOS
・ICの取り扱い
・インターフェース
・規格表の見方 |
TTLとC-MOSの違い、ディジタルICの取扱い方法について理解できる。
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| 12週 |
演算回路
・加算回路 |
基本的な論理回路を応用し、加算回路の動作を理解し説明できる。
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| 13週 |
・減算回路 |
基本的な論理回路を応用し、減算回路の動作を理解し説明できる。
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| 14週 |
・乗算回路
・除算回路 |
基本的な論理回路を応用し、乗算、除算回路の動作を理解し説明できる。
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| 15週 |
・算術論理演算装置 |
算術論理演算装置の動作を理解することができる。
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| 16週 |
答案返却 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
記憶素子
・FFとは ・RS-FF |
組み合わせ回路，記憶回路，FFとはどのようなものであるか説明できる．
RS-FFの回路構成がわかり，動作を説明できる。
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| 2週 |
・JK-FF，D-FF，T-FF |
各種FFの動作が説明でき，タイムチャートを作成することができる。
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| 3週 |
FFの機能変換 |
FFを用いて別のFFの機能を実現する方法がわかる。
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| 4週 |
・シフトレジスタ |
シフトレジスタの構成・動作を説明できる。
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| 5週 |
・シフトレジスタ 入出力形式の変更 |
パラレル・シリアル入力の切り替えについて理解している。
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| 6週 |
カウンタ回路
・非同期式カウンタ |
非同期式カウンタの動作を説明できる。
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| 7週 |
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非同期式カウンタを構成できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
・同期式カウンタ |
同期式カウンタの動作を説明できる。非同期式との違いを説明できる。
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| 10週 |
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同期式カウンタを構成できる。
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| 11週 |
・各種のカウンタ |
カウンタの組み合わせ，ジョンソンカウンタ，リングカウンタの動作を説明できる。
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| 12週 |
パルス回路
・微分回路，積分回路 |
コンデンサの働きを説明できる。微分回路，積分回路の動作を説明できる。
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| 13週 |
・マルチバイブレータ |
非安定，単安定，双安定マルチバイブレータの基本的な動作を説明できる。それぞれの回路構成の違い，波形の違いを区別できる。
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| 14週 |
・波形整形回路 |
ダイオードの基本的な働きを説明できる。リミッタ回路，スライサ回路，クランプ回路などの動作・回路構成を説明できる。
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| 15週 |
入出力変換回路
・エンコーダ，デコーダ |
エンコーダ回路，デコーダ回路の動作を説明できる。さらに，回路を構成する際の考え方を把握している。
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| 16週 |
答案返却 |
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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 | 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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 45 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 55 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |