授業科目 ディジタル回路1 |
担当教員 栗原 義武 |
開講期 通年
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科目番号 130203 |
対象学年・学科・コース 2年 電子制御工学科2年 |
単位区分 |
単位数 2単位 |
授業概要・授業方針
情報数学の基礎となる2進数・16進数などの数表現と演算、2進数の符号化表現を学習する。次に論理演算を理解して論理ゲート回路を表現する。論理変数を用いた論理関数とその簡単化により実現する組合せ論理回路を作成して設計手法を修得することが目標である。
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到達目標
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授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
前期 |
1 | ディジタルとは何であるか?アナログとは何であるか? | 1 | |
2 | 数の表現 ・2進数と10進数変換 ・2進数と16進数変換 | 1 | |
3 | 加減算 ・2進数、16進数の加減算 | 1 | |
4 | ・補数と補数加算 | 1 | |
5 | 符号表現 ・2進化10進数(BCD) ・3余り符号 | 1 | |
6 | ・グレイ符号 | 1 | |
7 | 符号誤り検出 ・パリティチェック ・チェックサム方式 | 1 | |
8 | 前期中間試験 | ||
9 | 試験返却・解説・復習 | ||
10 | 基本論理演算 ・集合論とベン図,ド・モルガンの定理 | 2 | |
11 | ・命題論理と真理値表 | 2 | |
12 | ・ブール代数基本法則 | 2 | |
13 | 論理演算と論理ゲート記号 AND,OR,NOT,NAND,NOR,XOR,XNOR | 2 | |
14 | 論理関数の標準形と真理値表 ・加法標準形 | 2 | |
15 | ・乗法標準形 ・速記表現と相互変換 | 2 | |
16 | 前期末試験 | ||
17 | 試験返却・解説・復習 |
後期 | 自己点検 |
1 | 論理関数加法形の簡単化:基本公式による(1) | 3 | |
2 | 論理関数乗法形の簡単化:基本公式による(2) | 3 | |
3 | カルノー図による加法形の場合の簡単化(1) | 3 | |
4 | カルノー図による加法形の場合の簡単化(2) | 3 | |
5 | カルノー図による乗法形の場合の簡単化、冗長項を用いた場合の簡単化 | 2,3 | |
6 | 7セグメント表示器の駆動回路応用例 | 2,3,4 | |
7 | クワインマクラスキ−法による簡単化 | 2,3 | |
8 | 後期中間試験 | ||
9 | 試験返却・解説・復習 | ||
10 | 組合せ回路と順序論理回路、組合せ回路の設計法、完全系論理ゲート | 3,4 | |
11 | 多段回路(1):AND-OR構成とNAND論理 | 4 | |
12 | 多段回路(2):OR-AND構成とNOR論理 | 4 | |
13 | 応用回路 ・半加算器 ・全加算器 | 4 | |
14 | 応用回路 ・加減算器 ・比較器 | 4 | |
15 | 応用回路 ・エンコーダ・デコーダ | 4 | |
16 | 学年末試験 | ||
17 | 試験返却・解説・復習 |
到達達成度の指標(ルーブリック) |
到達 目標 |
理想的なレベル(A)の目安 | 標準的なレベル(B)の目安 | 未到達なレベル(C)の目安 | 自己評価 |
1 | 教科書を見ずに,数値の変換,符号の変換ができる. | 教科書やノートを見れば,数値の変換,符号の変換ができる. | 教科書やノートを見ても,数値の変換や符号の変換ができない. | A・B・C |
2 | 真理値表,論理関数,論理回路図を自由自在に取り扱うことができる. | 真理値表,論理関数,論理回路図のいずれかについて,変換できる. | 真理値表,論理関数,論理回路図のいずれかについても,変換できない. | A・B・C |
3 | ブール代数,カルノー図,クワインマクラスキー法のいずれを用いても簡単化できる. | カルノー図を用いて簡単化できる. | いずれの方法を用いても,簡単化できない. | A・B・C |
4 | 組合せ論理回路について,応用的な設計ができる. | 組合せ論理回路について,真理値表が与えられれば,回路構成ができる. | 組合せ論理回路について,真理値表があっても,回路構成できない. | A・B・C |
到達度評価
中間試験・期末試験:80%、理解演習・課題提出と授業姿勢:20%で評価する。
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履修上の注意
「情報処理1」から進展した科目で毎週の授業前に教科書に目を通して気になる個所にマークする。毎週30分以上の演習や復習が必要である。演算計算では途中の説明や式変形を省略せず、作図では定規を使用し大きな濃い文字で丁寧に書く。また、WebClassのお知らせ・課題など毎週よく見ること。
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事前学習・自己学習・関連科目
本内容を基礎とした順序論理回路を扱う「ディジタル回路2」へ続く。 文部科学省後援ディジタル技術検定3級合格を目指して習得する。「ディジタル技術検定」「工事担任者DD」資格試験の関連科目である。 |