到達目標
1. 2進,10進,16進数の基数変換や加減算,補数表現ができる。
2. ブール代数の演算ができ,論理関数を論理式で表現したり簡単化できる。
3. MIL記法による回路図,真理値表,論理式を相互に変換できる。
4. 各種組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。
5. 各種順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。
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 |
基数変換 | 整数・小数の基数変換や加減算,補数表現ができる。 | 整数の基数変換や加減算,補数表現ができる。 | 整数の基数変換や加減算,補数表現ができない。 |
ブール代数 | 複雑な論理演算ができ,論理式による表現やドントケア項を含む簡単化ができる。 | 簡単な論理式の論理演算ができ,論理式による表現やその簡単化ができる。 | ブール代数に基づく論理演算ができ,論理式による表現やその簡単化ができない。 |
基本的な論理回路 | 論理回路と論理式の相互変換ができ,順序回路も含めた等価回路の導出ができる。 | MIL記法で表現された簡単な論理回路からを論理式で表現したり,その逆ができる。 | MIL記法で表現された論理回路を論理式で表現したり,その逆ができない。 |
組合せ論理回路 | 多くの組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。 | 簡単な組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。 | 各種組合せ論理回路の機能を理解できず,真理値表や論理式で表現できない。 |
順序回路 | 多段式順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。 | 簡単な順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。 | 順序回路の機能が理解できず,状態遷移図やタイミングチャートを描けない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
情報や数の表現方法と論理関数の設計法を教授するとともに, 論理回路設計に必要な基本的能力を教授する。また, 代表的な組合せ回路と順序回路について, その回路構成や動作を学習する。
授業の進め方・方法:
教科書をベースにしながらも配布プリントで基本を整理できるようにし,問題演習を通じて理解を深めてもらう。数学的な内容に限らず,応用を意識した内容も取り扱う。演習によってはアクティブラーニングを取り入れ,グループワークによる学びあいや相互採点を実施する。
注意点:
・Microsoft Teamsを活用して家庭学習をサポートする。
・論理回路のシミュレーションを前で実演するが,より習熟したい学生は自身のコンピュータを持参すること。
・レポートの提出が締切より遅れた場合や,レポートの点数が7割未満となり再提出した場合,そのレポートの点数の7割まで認める。
授業の属性・履修上の区分
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 |
2進数,16進数と基数変換 |
2進,10進,16進数の基数変換や加減算,補数表現ができる。 D2:2
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2週 |
補数による負の数の表現 |
2進,10進,16進数の基数変換や加減算,補数表現ができる。
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3週 |
小数を伴う基数変換,補数表現と加減算 |
2進,10進,16進数の基数変換や加減算,補数表現ができる。
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4週 |
論理式,論理関数,ブール代数 |
ブール代数の演算ができ,論理関数を論理式で表現したり簡単化できる。 D2:2
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5週 |
真理値表と論理式の相互変換 |
ブール代数の演算ができ,論理関数を論理式で表現したり簡単化できる。
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6週 |
論理演算による論理式の簡単化 |
ブール代数の演算ができ,論理関数を論理式で表現したり簡単化できる。
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7週 |
まとめと演習 |
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
真理値と標準形 |
ブール代数の演算ができ,論理関数を論理式で表現したり簡単化できる。
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10週 |
論理回路による表現 |
MIL記法による回路図,真理値表,論理式を相互に変換できる。 D2:2
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11週 |
ブール代数による簡単化 |
MIL記法による回路図,真理値表,論理式を相互に変換できる。
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12週 |
カルノー図やベン図による簡単化 |
MIL記法による回路図,真理値表,論理式を相互に変換できる。
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13週 |
ドントケア項 |
MIL記法による回路図,真理値表,論理式を相互に変換できる。
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14週 |
クワイン・マクラスキー法 |
ブール代数の演算ができ,論理関数を論理式で表現したり簡単化できる。
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15週 |
まとめと演習 |
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16週 |
試験返却と解説,補足 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
前期の復習 |
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2週 |
加算器,減算器 |
各種組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。 D2:2
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3週 |
比較器 |
各種組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。
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4週 |
デコーダと符号 |
各種組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。
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5週 |
エンコーダ |
各種組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。
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6週 |
マルチプレクサ・デマルチプレクサ |
各種組合せ論理回路の機能を理解し,真理値表や論理式で表現できる。
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7週 |
まとめと演習 |
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験の返却と解説,補足 |
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10週 |
順序回路とフリップフロップ |
各種順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。 D2:2
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11週 |
フリップフロップの種類と表現 |
各種順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。
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12週 |
フリップフロップの等価変換 |
MIL記法による回路図,真理値表,論理式を相互に変換できる。
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13週 |
カウンタ |
各種順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。
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14週 |
シフトレジスタ |
各種順序回路の機能を理解し,状態遷移図やタイミングチャートを描ける。
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15週 |
まとめと演習 |
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16週 |
試験の返却と解説,補足 |
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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 | 提出課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |