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による問題演習や自己採点,相互採点,教員による添削,補助教材を通じて理解を深めてもらう。
履修単位科目であるため家庭学習よりも,授業に出席して試験で点が取れる実力を養ってもらうことを重視する。
数学的な内容に限らず,応用を意識した内容も取り扱う。
注意点:
Microsoft Teamsを活用して連絡,学習サポート,資料配布などを行う。
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。
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 |
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 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前9 |
専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野(実験・実習能力) | 電気・電子系分野(実験・実習能力) | ディジタルICの使用方法を習得する。 | 1 | 前10,前11,前12,前13,後2,後3,後4,後5,後6,後10,後11,後12,後13,後14 |
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 |