- 開講元
- 電気電子系
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 月3-4(S222) 木3-4(S222)
- クラス
- -
- 科目コード
- EEE.C321
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2018年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2018年5月30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。デジタル情報の表し方，論理代数とその簡略化手法，AND, OR, NOTなどの基本論理回路を説明し，選択回路や比較回路などの組み合わせ論理回路の基本を習得する。続いて，フリップフロップ，カウンタなどの順序回路を学び，加減算器や乗算器，ALUなどの演算回路，メモリとバス構成などを学ぶことで，コンピュータなど構成要素を理解する。
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。
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。
３）特定の動作を行う順序回路を設計できる。
４）特定の動作を行う演算回路を設計できる。
５）メモリやバス構成などの説明ができる。
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，演算回路
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) |
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。講義の最後に，その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。各回の学習目標をよく読み，課題を予習・復習で行って下さい。また、前半の講義ではHandbookを用いたインタラクティブな演習を取り入れます。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | デジタル情報 | 2進数の演算やデジタルとアナログ，パリティなどの基本を理解できる |
| 第2回 | 基本論理ゲート，論理代数 | 基本的な論理ゲートの性質、ブール代数，ドモルガンの定理，式の簡単化などを理解できる |
| 第3回 | 基本論理回路 | 積和系⇔和積系変換、半・全加算器（組合せ論理回路）などの基本的な論理回路を理解できる |
| 第4回 | 論理回路の簡単化1 | 組合せ論理回路の基礎およびカルノー図による簡単化を理解 |
| 第5回 | 論理回路の簡単化2 | クワイン・マクラスキー法による簡単化を理解 |
| 第6回 | CMOS論理ゲート | デジタルICの特性、CMOSプロセスを理解 |
| 第7回 | 前半の総合演習 | 第1回から第6回までの内容を演習問題で復習 |
| 第8回 | 前半の理解度確認 | 第1回から第6回までの理解度確認 |
| 第9回 | フリップフロップ1 | RSフリップフロップ，JKフリッププロップ，同期型と非同期型を理解 |
| 第10回 | フリップフロップ2 | マスタースレーブFF，エッジトリガ，D-FFを理解 |
| 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を理解 |
| 第12回 | 順序回路1 | 状態遷移図や状態遷移表を理解し，各種FFによる順序回路を設計 |
| 第13回 | 順序回路2 | 順序回路の簡単化を理解し、N進カウンタを設計 |
| 第14回 | 演算回路，メモリとバス構成 | 乗除算回路，ALU，メモリ回路，各種バスを理解 |
| 第15回 | 後半の総合演習 | 第9回から第14回までの内容を演習問題で復習 |
教科書
並木秀明 「デジタル回路とVerilog HDL」技術評論社
参考書、講義資料等
特になし
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評価する。中間試験(50%）および期末試験(50%）で成績を評価する。
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）
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特になし
