Japanese / English

E0290600

ディジタル回路

Digital Circuit

開講部

工学部

開講学科

電気工学科

開講学年

2年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択必修

系列区分

専門

講義区分

講義

教育目標

D3
教授安藤吉伸この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

ディジタル回路は計算機, ネットワーク通信機器から家電製品まで広く応用され,
今日の情報化社会を支える柱となっている。複雑そうなディジタル機器も, 実際は単純な動作をする構成要素の組み合わせで成り立っている.本講義では,情報化社会の基本技術であるディジタル回路を、実際に使用、設計するにあたり、必要となる基本的な知識と手法を身につけることを目的とする。
最初に、ディジタルシステムの基礎である、記数法、特に二進法を学習する。ついで、論理演算(ブール代数)の基本を学び、様々なロジックを論理関数を用いて表すとともに、表現を簡単化する手法を、演習を交えて習得する。
さらに、論理関数で表現されたロジックを、基本ゲート回路を用いて回路表現する。また、これらを実現する回路素子にしについても、その動作や使用法を具体例を用いて解説する。
講義に当っては、毎回演習または課題を課し、達成度を確認しつつ実施する。

授業の目的

ディジタル回路の基本となる論理演算ができ,回路の基本構成要素の動作と解析ができる.さらに応用回路を設計できる.

達成目標

1.基本的な論理ゲートの機能を説明できる
2.基本的な論理回路の設計ができる
3.論理回路の簡単化ができる
4.順序回路の状態遷移を表現できる
5.同期式カウンタ回路の設計ができる

授業で使用する言語

日本語

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.ディジタル情報基礎1
 ・ディジタル量とアナログ量 ・記数法p進法
(Short Report)
ディジタル量とアナログ量の違いについて調べておくこと。
2.ディジタル情報基礎2
基本論理ICとその電気的特性
TTLとCMOS
(Short Report)
TTLとCMOSの電気的特性について調べておくこと。
3.ディジタル情報基礎3
記数法
 ・2,8,16進法 ・補数 ・符号系
(Short Report)
2進数、8進数、16進数の表現方法、および、その変換方法について調べておくこと。
4.基本的な論理演算1
 ・論理演算 ・ベン図とカルノー図 ・ブール代数
(Short Report)
ブール代数について、あらかじめ調べておくこと。
5.基本的な論理演算2
 ・加法標準形と乗法標準形 ・真理値表と論理式
(Short Report)
加法標準形と乗法標準形について、あらかじめ調べておくこと。
6.論理関数の簡単化1
 ・カルノー図による簡単化手法および演習
(Short Report)
カルノー図を用いた論理関数の簡単化手法について、あらかじめ調べておくこと。
7.論理関数の簡単化2
 ・クワインマクラスキー法による簡単化手法および演習
(Short Report)
クワインマクラスキー法を用いた論理関数の簡単化手法について、あらかじめ調べておくこと。
8.組み合わせ回路1
 ・エンコーダ ・デコーダ ・データセレクタ ・比較回路 ・パリティ回路
(Short Report)
エンコーダ回路、デコーダ回路について、あらかじめ調べておくこと。
9.組み合わせ回路2
 ・半加算器 ・全加算器 ・加減算器
(Short Report)
半加算器、全加算器について、あらかじめ調べておくこと。
10.順序回路1
 ・順序回路の基礎 ・状態遷移表 ・状態遷移図
(Short Report)
状態遷移図と状態遷移表について、あらかじめ調べておくこと。
11.順序回路2(カウンタとレジスタ)
 ・JK-FF ・D-FF ・T-FF ・ラッチ ・同期式 ・非同期式 ・シフトレジスタ
(Short Report)
フリップフロップの種類と機能について、あらかじめ調べておくこと。
12.同期式カウンタ回路の考え方、入力方程式と出力方程式
(Short Report)
同期式カウンタ回路の入力方程式と出力方程式について、あらかじめ調べておくこと。
13.同期式カウンタ回路の設計方法
(Short Report)
同期式カウンタ回路の設計手法について、あらかじめ調べておくこと。
14.同期式カウンタ回路の設計における演習
(Short Report)
同期式カウンタ回路の設計手法について、復習をしておくこと。
15.定期試験と解説 これまでの授業内容について、復習をしておくこと。

評価方法と基準

各達成目標については、Short report(全体を通して5回以上)と期末試験の合計点で評価する。ただし、場合によってはShort reportの回数を増やすことがある。総合得点は、(Short report:2点満点×回数)+(期末試験:100点満点)として、総合得点率が60%以上を合格とする。

教科書・参考書

「基本からわかるディジタル回路講義ノート」、安藤吉伸、井口幸洋、竜田藤男、平栗 健二(著)、渡部英二(監修)、(オーム社)

履修登録前の準備

事前に「製作実験1」を履修しておくことが望ましい

学習・教育到達目標との対応

1.D3:ハードウェアとソフトウェアを包含する複雑な電気・電子デバイス、システムの解析と設計に必要な知識を駆使することにより、与えられた課題を解決できる。

オフィスアワー、質問・相談の方法

・授業中および授業終了後に質問を受け付ける。メールでも随時質問を受け付ける
Email: yando@sic.shibaura-it.ac.jp

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

知識活用力を育成する科目

アクティブ・ラーニング科目

該当しない

授業の到達目標と各学科の学習・到達目標との対応


最終更新 : Sat Sep 24 08:16:50 JST 2016