ディジタル回路

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 ディジタル回路
科目番号 121209 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: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 論理回路入門  第3 版 浜辺隆二 著  (森北出版)
担当教員 若林 誠

到達目標

1. 2進数による数表現ができ、論理代数の基本論理を表現できること。
2. 論理関数の標準形を簡単化でき、論理ゲート回路を作成できること。
3. 組合せ論理回路の基本を理解し、具体的な応用回路を設計できること。
4. フリップフロップ(FF)の基本動作を理解し、簡単な順序回路を設計できること。

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未到達レベルの目安
到達目標12進数による数表現ができ、 論理代数の基本論理を表現で きる2進数による数表現ができる が、論理代数の基本論理を表 現できない2進数による数表現ができな い
到達目標2論理関数の標準形を簡単化で き、論理ゲート回路を作成で きる論理関数の標準形を簡単化で きるが、論理ゲート回路を作 成できない論理関数の標準形を簡単化で きない
到達目標3組合せ論理回路の基本を理解 でき、具体的な応用回路を設 計できる組合せ論理回路の基本を理解 できるが、具体的な応用回路 を設計できない組合せ論理回路の基本を理解 できない
到達目標4フリップフロップ(FF)の基 本動作を理解し、簡単な順序 回路を設計できるフリップフロップ(FF)の基 本動作を理解できるが、順序 回路を設計できないフリップフロップ(FF)の基 本動作を理解できない

学科の到達目標項目との関係

専門知識 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
情報数学の基礎となる2 進数の数表現と演算、2 進数の符号化表現を学習し、論理変数を用いた論理関数とその簡単化に
より実現する組合せ論理回路を理解してその設計手法を修得する。また、順序論理回路の基礎としてフリップフロップの
基本動作を理解し、遷移表などを描いて出力論理式を求めることにより、ゲート回路図を作成する設計手法を修得する。
授業の進め方・方法:
講義と問題演習を中心に授業をすすめる。講義はほぼ教科書に沿って行うので、事前に教科書をよく読んで気になる個所をマークする等により予習する。
自己学習としては出来る限り演習問題を多く解き、ブール代数演算及び、簡単化の過程や2 進数の取り扱い等に慣れるよう努めること。
注意点:
演算計算では途中の説明や式変形を省略なく丁寧にノートに書くこと。
文部科学省後援「ディジタル技術検定3 級」合格(課題演習1の1単位)を目指して習得する。情報処理技術者関連科
目である。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ディジタルとアナログの概念 1
2週 集合論とブール代数 1
3週 ブール代数演算 1
4週 簡単化と論理回路図 1,2
5週 標準形と真理値表 1 1,2
6週 標準形と真理値表 2 1,2
7週 標準形と真理値表 3 1,2
8週 中間試験
2ndQ
9週 試験返却とまとめ 1,2
10週 カルノー図を用いた簡単化 1 1,2
11週 カルノー図を用いた簡単化 2 1,2
12週 カルノー図を用いた簡単化 3 1,2
13週 カルノー図の応用 1 1,2,3
14週 カルノー図の応用 2 1,2,3
15週 実用回路への適用 1,2,3
16週 期末試験
後期
3rdQ
1週 応用回路 1(半加算器) 1,2,3
2週 応用回路 2(全加算器) 1,2,3
3週 補数による演算 1,2,3
4週 応用回路 3(減算器) 1,2,3
5週 エンコーダ・デコーダ 1,2,3
6週 その他の応用回路 1,2,3
7週 順序回路とFF の基礎 4
8週 中間試験
4thQ
9週 試験返却とまとめ 1,2,3,4
10週 順序回路と状態遷移表 2,4
11週 各種FF  1 2,4
12週 各種FF  2 2,4
13週 応用方程式と入力方程式 2,4
14週 レジスタとカウンタ 1 1,2,3,4
15週 レジスタとカウンタ 2 1,2,3,4
16週 学年末試験

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
専門的能力分野別の専門工学情報系分野計算機工学論理式の簡単化の概念を説明できる。4
フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。4
レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。4
与えられた順序回路の機能を説明することができる。4
順序回路を設計することができる。4
情報数学・情報理論集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。4
ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。4
論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。4

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオ演習・レポート合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000