- 開講元
- 電気電子系
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火1-2(M-124) 金1-2(M-124)
- クラス
- -
- 科目コード
- EEE.C321
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2024年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2024年3月14日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
本講義では，デジタル回路の基礎を学ぶ。前半では，CMOS論理回路，論理代数とその簡単化の手法を学び，組み合わせ論理回路の基本を習得する。そして，いろいろな形式の論理回路の間を自由に行き来できるようにする。後半では，フリップフロップ，カウンタなどを学ぶことで，順序回路の構成方法を理解する。
コンピュータなどの殆どの現代の電子機器はデジタル回路技術を用いて構成されている。デジタル回路の基礎を習得するとともに，演習を多く導入することで，学んだ知識を活用して，基本的なデジタル回路を設計できるようにした。
到達目標
本講義を履修することによって次の能力を修得する。
（前半）
１）デジタル回路の基本である論理代数および基本ゲートの説明ができる。
２）特定の動作を行う組合せ論理回路を設計できる。
（後半）
３）フリップフロップの説明と設計ができる。
４）特定の動作を行う順序回路を設計できる。
キーワード
デジタル回路，論理回路，論理代数，組み合わせ論理回路，フリップフロップ，順序回路
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
| ✔ ・電気電子分野の応用専門力 | ||||
授業の進め方
毎回講義の前半で，復習を兼ねて前回の演習問題の解答を解説します。授業に関連する演習問題に宿題として取り組んでもらいます。各回の学習目標をよく読み，予習・復習を行って下さい。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | デジタル情報 | ２進数の計算ができ、論理回路の真理値表をつくることができる |
| 第2回 | CMOSの２値動作 | MOSトランジスタの2値動作と、それをつないだCMOS回路を説明できる |
| 第3回 | CMOSによるNAND NOR | ド・モルガンの法則に対応させてCMOS回路を説明し、設計できる |
| 第4回 | NOT AND OR と論理代数 | 論理代数を理解し、基本ゲートとしてのNOT AND ORを説明できる。また、真理値表から加法（乗法）標準形を通して積和（和積）形論理回路を設計できる |
| 第5回 | 簡単化 カルノー図 | 隣接項を理解し、論理関数の簡単化ができる。カルノー図を作成して簡単化ができる。 |
| 第6回 | NAND構成 NOT AND OR構成の変換 | NAND構成、NOR構成と、NOT AND OR構成による和積形、積和形を変換できる |
| 第7回 | 演習 | 前半の総合演習 |
| 第8回 | 理解度確認 | 組み合わせ論理回路について，論理関数，CMOS回路，いろいろな構成での論理回路表現の間の変換について説明し、実際に行うことができる |
| 第9回 | フリップフロップ1 | SRフリップフロップ，JKフリッププロップ，Dフリップフロップや、簡単な順序回路を理解できる |
| 第10回 | フリップフロップ2 | カウンタ、マスタースレーブ型，エッジトリガ型のフリップフロップを理解できる |
| 第11回 | フリップフロップの応用 | シフトレジスタやカウンタの動作を理解できる |
| 第12回 | 順序回路1 | DFFを使った順序回路を理解できる。状態遷移図や状態遷移表を理解し，DFFを使った簡単な順序回路を設計できる |
| 第13回 | 順序回路2 | 隣接性、順序回路の簡単化が理解できる |
| 第14回 | 順序回路3 | 冗長な状態が存在する場合の簡単化を理解し、同期カウンタ回路を設計できる |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
特になし
参考書、講義資料等
講義資料は全てT2SCHOLAにアップロードします。
参考書
藤井信生、ディジタル電子回路 —集積回路化時代の— （第2版）、オーム社、２０２０
一色・熊澤 論理回路 数理工学社 ２０２１
成績評価の基準及び方法
デジタル回路に関する理解および設計法に関する理解度を、理解度確認テスト(35%）、レポート前半（15%）、期末試験(40%）、レポート後半（１０％）で評価する。
関連する科目
- EEE.C331 ： コンピュータアーキテクチャ（電気電子）
- EEE.C341：集積回路工学
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
ありません
