到達目標
2年生で修得したディジタル回路および通信技術を題材とする実験を通して、ディジタル回路の設計、実装に関する理解を深める。また、実験内容を自分で理解し、必要な実験システムを自ら準備したうえで回路検討を行って実験できるようにし、講義で学んだ内容について実験実習を通じて理解を深める。
【Ⅴ-C-8】【Ⅴ-D-3】【Ⅴ-D-8 メディア情報処理】【Ⅵ-D】【Ⅵ-C】
【後学期】
コンピューターネットワークで学習した知識を実際にルーターを触りネットワークを構築することでネットワークの知識を深める。
また、実験内容を自分で理解し、必要な実験システムを自ら準備したうえで実験できるようにし、講義で学んだ内容について実験実習を通じて理解を深める。
【Ⅴ-D-6 情報通信ネットワーク】
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 | 最低限必要な到達レベル（可） |
| 実験内容やその理論的背景を理解できる。 | 実験内容やその理論的背景を理解し、実問題に対して適切に適用ができる。 | 実験内容やその理論的背景を理解できる。 | 実験内容やその理論的背景の基礎を理解できる。 |
| 実験結果を客観的に考察する能力を習得する。 | 実験結果を客観的に考察し、実問題に対して適切に適用ができる。 | 実験結果を客観的に考察し、適用ができる。
| 実験結果を客観的に考察するための基礎を理解できる。 |
| 工学実験の報告書の執筆方法を習得する。 | 工学実験の報告書の執筆方法を習得し、実問題に対して適切に適用できる。 | 工学実験の報告書の執筆方法を習得し、適用ができる。 | 工学実験の報告書の執筆方法の基礎を理解できる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
科目目標【MCC目標】
2年生で修得したディジタル回路および通信技術を題材とする実験を通して、ディジタル回路の設計、実装に関する理解を深める。また、実験内容を自分で理解し、必要な実験システムを自ら準備したうえで回路検討を行って実験できるようにし、講義で学んだ内容について実験実習を通じて理解を深める。
【Ⅴ-C-8】【Ⅴ-D-3】【Ⅴ-D-8 メディア情報処理】【Ⅵ-D】【Ⅵ-C】
総合評価
報告書の提出/受付（50%）および実験方法に基づいた適切な実験を行えたか（50%）の合計点で評価する。
授業の進め方・方法:
【前学期】
最近のほとんどの家庭用電化製品、産業用機器、情報機器の中にはマイコンを中心とするディジタル回路が組み込まれている。中でも論理をプログラミングできるIC（すなわちFPGA）の発展で、回路を最適かつコンパクトに設計するため、ディジタル回路の知識は重要となっている。
本実験では、回路シミュレータへの回路実装を通して、ディジタル回路の設計・実装に関する理解を深める。また、実験内容を自分で理解し、必要な実験システムを自ら準備したうえで回路検討を行って実験できるようにし、講義で学んだ内容について実験実習を通じて理解を深める。同時に、工学実験の報告書の書き方を習得する。
【後学期】
インターネットは情報社会の基盤となっている。インターネットを深く理解するためにはネットワークを構築した経験が重要である。
本実験では、実際にルーターやスイッチを用いてネットワーク構築し、ネットワークの理解を深める。
また、実験内容を自分で理解し、必要な実験システムを自ら準備したうえで実験できるようにし、講義で学んだ内容について実験実習を通じて理解を深める。同時に、工学実験の報告書の書き方を習得する。
注意点:
教科書・教材
・教材（テキスト、資料）を提示する
・参考書：ディジタル回路、春日 建、電気書院
・参考書：ディジタル回路、田所 嘉昭編著、オーム社
・参考書；ディジタル回路ポイントトレーニング、浅川 毅・堀 桂太郎共著、電波新聞社
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 |
ガイダンス、ディジタル回路１ |
・組合せ論理回路に関して，真理値表，カルノー図，論理式，論理回路図を駆使して自在に設計ができる。
・論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。
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| 2週 |
ディジタル回路２，論理回路シミュレータの修得 |
・組合せ論理回路に関して，真理値表，カルノー図，論理式，論理回路図を駆使して自在に設計ができる。
・論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。
・論理回路シミュレータに回路を設計でき，設計した回路の動作を確認できる。
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| 3週 |
ディジタル回路３ |
・組合せ論理回路に関して，真理値表，カルノー図，論理式，論理回路図を駆使して自在に設計ができる。
・論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。
・論理回路シミュレータに回路を設計でき，設計した回路の動作を確認できる。
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| 4週 |
ディジタル回路４，演習 |
・各フリップフロップの動作を説明できる。
・フリップフロップを用いたカウンタの動作をタイムチャートで説明できる。
・順序論理回路に関して，適切なフリップフロップで構成できる。
・論理回路シミュレータに回路を設計でき，設計した回路の動作を確認できる。
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| 5週 |
ディジタル回路５，演習 |
・フリップフロップを用いたカウンタの動作をタイムチャートで説明できる。
・順序論理回路に関して，適切なフリップフロップで構成できる。
・論理回路シミュレータに回路を設計でき，設計した回路の動作を確認できる。
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| 6週 |
ディジタル回路６，演習 |
・CMOSロジックICを用いたカウンタ回路を構成できる。
・CMOSロジックICを用いて７セグメントデコーダを構成できる。
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| 7週 |
課題 |
・組合せ論理回路に関して，真理値表，カルノー図，論理式，論理回路図を駆使して自在に設計ができる。
・順序論理回路に関して，適切なフリップフロップで構成できる。
・論理回路シミュレータに回路を設計でき，設計した回路の動作を確認できる。
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| 8週 |
電子回路シミュレータの修得，ユニバーサル基盤を用いた演習１ |
・ユニバーサル基板の電気特性を理解し，利用できる。
・電子回路シミュレータに回路を設計できる。
・ディップスイッチおよびプッシュスイッチの動作原理を理解し，シミュレータに実装できる。
・LEDの電流制限抵抗を理解し，LED点灯回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
ユニバーサル基盤を用いた演習２ |
・ユニバーサル基板の電気特性を理解し，利用できる。
・スイッチ，LEDおよびロジックICを用いて論理回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 10週 |
ユニバーサル基盤を用いた演習３ |
・ユニバーサル基板の電気特性を理解し，利用できる。
・７セグメントLEDを適切に点灯できる。
・スイッチ，LEDおよびロジックICを用いて論理回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 11週 |
ユニバーサル基盤を用いた演習４ |
・ユニバーサル基板の電気特性を理解し，利用できる。
・７セグメントLEDを適切に点灯できる。
・スイッチ，LEDおよびロジックICを用いて論理回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 12週 |
組み合わせ論理回路の回路設計１，レポート作成 |
・ユニバーサル基板にロジックICを用いて全加算回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 13週 |
組み合わせ論理回路の回路設計２，レポート作成 |
・ユニバーサル基板にロジックICを用いて加減算回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 14週 |
順序回路の回路設計１，レポート作成 |
・n桁のカウンタ回路と７セグメントデコーダ回路を構成し，７セグメントLEDを用いた回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 15週 |
順序回路の回路設計２，レポート作成 |
・n桁のカウンタ回路と７セグメントデコーダ回路を構成し，７セグメントLEDを用いた回路をシミュレータに実装できる。
・電子回路シミュレータにより設計した回路の動作を確認できる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
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| 2週 |
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| 3週 |
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| 4週 |
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| 5週 |
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| 6週 |
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| 7週 |
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| 8週 |
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| 4thQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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評価割合
| レポート | その他（演習課題・発表・実技・成果物等） | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
| 基礎的理解 | 25 | 25 | 50 |
| 応用力（実践・専門・融合） | 25 | 25 | 50 |