到達目標
１．任意の２進、８進、１０進、１６進の変換計算が自由にすることができる。（A４)
２．ブール代数による論理演算を解くことができる。（A４)
３．カルノー図表による論理式の簡単化をすることができる。（A４)
４．フリップフロップを用いた回路やカウンタ回路の論理式、動作を説明することができる。（A４)
５．簡単なディジタル論理回路の組み合わせ論理回路および順序回路を設計することできる。（A４)
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
達成目標１ | 任意の２進、８進、１０進、１６進の変換計算が自由にすることができる。 | 任意の２進、８進、１０進、１６進の変換計算をある程度行える。 | 任意の２進、８進、１０進、１６進の変換計算が行えない。 |
| 評価項目2
達成目標２ | ブール代数による論理演算を解くことができる | 主要なブール代数による論理演算をほとんど理解できる | ブール代数による論理演算が理解できない。 |
| 評価項目3
達成目標３ | カルノー図表による論理式の簡単化をすることができる。 | カルノー図表をほとんど読み取ることができる。 | カルノー図表による論理式の簡単化ができない。 |
| "評価項目４
達成目標４"
| フリップフロップを用いた回路やカウンタ回路の論理式、動作を説明することができる。
| フリップフロップを用いたカウンタ回路の動作の概要をほとんど説明することができる。 | フリップフロップを用いた回路やカウンタ回路の論理式、動作を説明するできない。
|
| "評価項目５
達成目標５"
| 簡単なディジタル論理回路の組み合わせ論理回路および順序回路を設計することできる。
| 簡単なディジタル論理回路の組み合わせ論理回路および順序回路を殆ど理解することできる。
| 簡単なディジタル論理回路の組み合わせ論理回路および順序回路を理解できない。
|
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
計算機・コンピュータやシーケンス制御等の理解の基礎となる情報の表現方法と解析手法、ならびに目的とする論理を満足する回路の設計手法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
予備知識：2年次の情報処理（データの型やビット、2進数）
講義室：３S教室
授業形式：講義と演習
学生が用意するもの：ノート、電卓、定規
注意点:
評価方法・評価基準：中間、定期試験（計4回）により評価し、60点以上を合格とする。
自己学習の指針：授業で出題する演習問題を自分で解けるようになること（復習）。 情報処理技術者試験などの過去問を参考に資格試験取得を目標に自学すること。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
講義の目的、アナログ技術とディジタル技術の歴史 |
ディジタル回路・論理回路の概要を説明できる。
|
| 2週 |
情報の２進表現、２進数、８進数、１６進数表現 |
整数・小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。
|
| 3週 |
任意の基数の２進表現と各種符号化、負数の２の補数表現と加減算 |
基数が異なる数の間で相互に変換できる。
|
| 4週 |
２進数における実数の表現 |
整数・小数をコンピュータのメモリー上でディジタル表現する方法を理解している。
|
| 5週 |
集合論と演算、命題算 |
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。
|
| 6週 |
ブール代数の公理と定理 |
ブール代数に関する基本的な概念を説明できる
|
| 7週 |
双対性、標準展開 |
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。
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 2ndQ |
| 9週 |
排他的論理和 |
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。
|
| 10週 |
CMOS |
電子回路素子による論理代数の動作原理を説明できる。
|
| 11週 |
簡単化の必要性とブール代数による簡単化 |
基本的な論理演算を行うことができる。
|
| 12週 |
カルノー図表の原理 |
カルノー図表による論理式の簡単化の概念を説明できる。
|
| 13週 |
カルノー図表を用いた論理式の簡単化 |
カルノー図表を用いて論理式の簡単化ができる。
|
| 14週 |
クワインマクラスキーの方法の簡単化 |
クワインマクラスキーの方法の簡単化の概念を説明できる。
|
| 15週 |
最小論理和形の導出 |
一般的な論理関数の形式を説明できる。
|
| 16週 |
期末試験 |
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
マルチプレクサ、復号器の回路設計 |
基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。
|
| 2週 |
NAND素子のみを用いた回路設計 |
与えられた簡単な組合せ論理回路の機能を説明することができる。
|
| 3週 |
NOR素子のみを用いた回路設計 |
組合せ論理回路を設計することができる。
|
| 4週 |
RS-NORラッチの入出力特性、RS-NANDラッチの入出力特性 |
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。
|
| 5週 |
同期式RSフリップフロップ、Dフリップフロップ、JKフリップフロップの入出力特性 |
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。
|
| 6週 |
比較器、半加算器、全加算器の設計 |
数値演算を実行する組合せ論理回路を設計することができる。
|
| 7週 |
高速桁上げ回路、BCD符号の加算器の設計 |
組合せ論理回路を設計することができる。
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
順序回路の特徴と非同期カウンタ回路 |
基本的な順序回路の動作について説明できる。
|
| 10週 |
任意符号のカウンタ回路の設計 |
簡単な順序回路（非同期カウンタ）を設計することができる。
|
| 11週 |
Dフリップフロップによる同期順序回路 |
簡単な単層同期回路の動作を説明できる。
|
| 12週 |
順序回路としてのカウンタと状態遷移 |
簡単な順序回路（同期カウンタ）を設計することができる。
|
| 13週 |
ムーア型ステートマシン |
ムーア型ステートマシンを設計できる。
|
| 14週 |
ミーリー型ステートマシン |
ミーリー型ステートマシンを設計できる。
|
| 15週 |
順序回路の設計 |
簡単な順序回路を設計することができる。
|
| 16週 |
期末試験 |
|
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | レポート | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | ０ | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |