概要:
電子計算機を始めとして,ディジタル回路はいたるところで使われている。この科目はディジタル回路設計の入門科目である。基礎理論及び基本的な回路を学んだ後,ディジタル機器を取り扱う上で欠かすことができないディジタルICの回路構成やA/D変換について学ぶ。
授業の進め方・方法:
理論や手法について説明し,簡単な演習を行う。
注意点:
試験の成績を70%,平素の学習状況等(課題・小テスト・レポート等を含む)を30%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均,学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお,通年科目における後学期中間の評価は前学期中間,前学期末,後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。また,全ての課題,レポートの提出が完了していることが単位認定の要件である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
数体系:n進数,補数と負の2進数,2進数の四則演算,符号体系について学ぶ。 |
数体系について説明できる。 10進数とn進数(2進数含)の相互変換ができる。
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2週 |
数体系:n進数,補数と負の2進数,2進数の四則演算,符号体系について学ぶ。 |
2進数の四則演算ができる。
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3週 |
数体系:n進数,補数と負の2進数,2進数の四則演算,符号体系について学ぶ。 |
補数と負の2進数を用いて,2進数の演算ができる。
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4週 |
論理代数:ブール代数,標準展開,論理式の簡素化について学ぶ。 |
ブール代数,標準展開ができる。
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5週 |
論理代数:ブール代数,標準展開,論理式の簡素化について学ぶ。 |
論理式の簡素化がでできる。
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6週 |
ゲート回路:ANDゲート,NANDゲート,正論理と負論理,組み合わせ回路について学ぶ。 |
ANDゲートの動作について説明でき。
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7週 |
ゲート回路:ANDゲート,NANDゲート,正論理と負論理,組み合わせ回路について学ぶ。 |
NANDゲートの動作について説明でき。
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8週 |
ゲート回路:ANDゲート,NANDゲート,正論理と負論理,組み合わせ回路について学ぶ。 |
正論理と負論理について説明でき。
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2ndQ |
9週 |
ゲート回路[6-9]:ANDゲート,NANDゲート,正論理と負論理,組み合わせ回路について学ぶ。 |
組み合わせ回路を設計できる。
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10週 |
フリップフロップ回路(FF回路)[10-12]:非同期式FF回路,同期式FF回路について学ぶ。 |
非同期式FF回路の動作を説明できる。
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11週 |
フリップフロップ回路(FF回路)[10-12]:非同期式FF回路,同期式FF回路について学ぶ。 |
同期式FF回路の動作について説明できる。
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12週 |
フリップフロップ回路(FF回路)[10-12]:非同期式FF回路,同期式FF回路について学ぶ。 |
同期式FF回路の動作について説明できる。特徴について説明できる。
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13週 |
カウンタ:カウンタの基本動作,N進カウンタの設計,その他のカウンタについて学ぶ。 |
カウンタの基本動作が説明できる。
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14週 |
カウンタ:カウンタの基本動作,N進カウンタの設計,その他のカウンタについて学ぶ。 |
N進カウンタの設計およびその他のカウンタの特徴説明ができる。
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15週 |
シフトレジスタ:基本動作,直列-並列変換,並列-直列変換について学ぶ。 |
シフトレジスタの基本動作を説明できる。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
シフトレジスタ:基本動作,直列-並列変換,並列-直列変換について学ぶ。 |
直列-並列変換シフトレジスタの動作およびその特徴が説明できる。
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2週 |
シフトレジスタ:基本動作,直列-並列変換,並列-直列変換について学ぶ。 |
並列-直列変換シフトレジスタの動作およびその特徴が説明できる。
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3週 |
入出力変換回路:エンコーダ,ロータリーエンコーダ,デコーダ,表示回路,マルチプレクサについて学ぶ。 |
エンコーダ,ロータリーエンコーダの動作およびその特徴を説明できる。
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4週 |
入出力変換回路:エンコーダ,ロータリーエンコーダ,デコーダ,表示回路,マルチプレクサについて学ぶ。 |
デコーダの動作およびその特徴が説明できる。
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5週 |
入出力変換回路:エンコーダ,ロータリーエンコーダ,デコーダ,表示回路,マルチプレクサについて学ぶ。 |
表示回路の動作およびその特徴が説明できる。
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6週 |
入出力変換回路:エンコーダ,ロータリーエンコーダ,デコーダ,表示回路,マルチプレクサについて学ぶ。 |
マルチプレクサの動作およびその特徴が説明できる。
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7週 |
演算回路:加算器,減算器について学ぶ。 |
半加算器,全加算器の動作およびその特徴が説明できる。
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8週 |
演算回路:加算器,減算器について学ぶ。 |
半減算器,全減算器の動作およびその特徴が説明できる。
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4thQ |
9週 |
演算回路:加算器,減算器について学ぶ。 |
加算器,減算器を設計できる。
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10週 |
ディジタルIC:半導体素子とゲート回路,ICの特性,出力結合について学ぶ。 |
半導体素子とゲート回路の特徴について説明できる。
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11週 |
ディジタルIC:半導体素子とゲート回路,ICの特性,出力結合について学ぶ。 |
ICの特性について説明できる。
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12週 |
ディジタルIC:半導体素子とゲート回路,ICの特性,出力結合について学ぶ。 |
ICの出力結合について説明できる。
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13週 |
アナログ-ディジタル変換(A/D,D/A変換):演算増幅回路,D/A変換器,A/D変換器について学ぶ。 |
演算増幅回路の動作およびその特徴が説明できる。
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14週 |
アナログ-ディジタル変換(A/D,D/A変換):演算増幅回路,D/A変換器,A/D変換器について学ぶ。 |
D/A変換器の動作およびその特徴が説明できる。
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15週 |
アナログ-ディジタル変換(A/D,D/A変換):演算増幅回路,D/A変換器,A/D変換器について学ぶ。 |
A/D変換器の動作およびその特徴が説明できる。
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16週 |
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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 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 2 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 2 | |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 1 | |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 1 | |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 1 | |
トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 1 | |
演算増幅器の特性を説明できる。 | 1 | |
反転増幅器や非反転増幅器等の回路を説明できる。 | 3 | |
制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 1 | |
システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 1 | |
システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 1 | |
システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 1 | |
情報 | 整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | |
基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | |
基本的な論理演算を組み合わせて任意の論理関数を論理式として表現できる。 | 3 | |
MIL記号またはJIS記号を使って図示された組み合わせ論理回路を論理式で表現できる。 | 3 | |
論理式から真理値表を作ることができる。 | 3 | |
論理式をMIL記号またはJIS記号を使って図示できる。 | 3 | |