シラバス　電子応用工学科　2023年度入学生｜学科情報

シラバス

電子応用工学科 2023年度入学生

科目名	デジタル回路および製作Ⅰ					作成日	2023/03/17

区分	必修	講義／実習
開催時期	1年次	前期
講義・演習駒数／週	1駒
実習・実験駒数／週	1駒
合計駒数／週	2駒
総時間数	60時間
総単位数	3単位
企業連携	無

授業の目的	各種制御用回路、マイクロコンピュータ、時計などに使用されているデジタル回路の基本的設計法、使用法を学ぶ。 2進数からデジタル回路素子の使用法までを実験、実習を合わせて体験的に学習する。
到達目標	ブール代数、カルノー図を利用し、真理値表の通りに動作するような論理回路や演算回路、デコーダ等の様々なデジタル回路が設計出来る。各種組合せ回路の動作原理を理解し説明出来る。

評価項目	①定期テスト	②小テスト	③レポート	④課題	⑤作品	⑥ﾎﾟｰﾄﾌｫﾘｵ	⑦成果発表	⑧その他
割合	40%	20%	40%	%	%	%	%	%
評価基準	ブール代数の演算が出来る。組み合わせ回路の設計と最適化が出来る。市販ロジックICを用いた回路設計が出来る。

※上記に示した評価項目の割合（％）を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80％未満の場合は、評価対象としない。

担当教員	仁多見怜
テキスト・参考文献	ディジタル電子回路（オーム社）
実務経験有無	無

関連科目	ＦＰＧＡ設計および実習、回路シミュレーション技術	履修前提

授業計画
回数	学習目標	学習項目
1	デジタルとアナログの違いについて説明出来る。進数を理解し進数の相互変換が計算出来る。	（デジタルの基礎１）デジタルとアナログの違いや、それぞれの取り扱いについて学習する。またデジタルデータを理解する上で必要となる2進数と16進数について学習し、10進数との相互変換などについて学習する。
1	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
2	2進数の四則演算が出来る。２進数の２の補数表現について説明出来る。	（デジタルの基礎２） 2進数における四則演算と1の補数表現について学習する。またデジタルデータの表現の一つであるグレイコード、BCDコードについても学習する。
2	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
3	基本論理回路が説明出来る。正論理、負論理を説明出来る。	（論理回路１）基本論理回路の動作を学習する。動作の確認にはスイッチ回路による等価回路を用いて検証をおこなう。
3	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
4	ブール代数による計算が出来る。	（論理回路２）ブール代数の基礎とブール代数を用いた論理計算を学習する。併せて論理計算の重要定理であるド・モルガンの定理および標準展開を用いた計算を学習する。
4	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
5	論理回路の簡単化が出来る。	（論理回路３）主にカルノー図を利用した論理回路の簡単化について学習する。このほかにもベン図を用いた方法などを紹介する。
5	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
6	論理式と真理値表から回路図を作成出来る。	（論理回路４）真理値表から回路図を作成する手法を学習する。また簡単化を行うことで同じ真理値表でも素子数が変わることを認識する。
6	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
7	74シリーズロジックICについて説明出来る。	（デジタルIC１）デジタルICの74シリーズについて学習する。併せてTTLとCMOSの違いについて学習する。
7	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
8	TTL IC・CMOS ICの電気的特性ついて説明出来る。	（デジタルIC２） TTL ICとCMOS ICの電気的特性の違いについて学習する。またファンアウト、ファンインについても学習し、TTL ICとCMOS ICの接続方法を学ぶ。
8	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
9	特殊な入出力回路と特殊ICについて説明出来る。	（デジタルIC３）オープンコレクタ接続、ワイヤードOR、スリーステートバッファ、シュミットトリガなどの特殊な入出力について学習する。併せて特殊なICの使用例としてシュミットトリガを用いた発振回路を学習する。
9	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
10	エンコーダ・デコーダについて説明出来る。	（複合論理回路１）エンコーダとデコーダについて学習し、エンコーダ、デコーダの内部論理回路について学習する。
10	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
11	複合論理回路の設計が出来る。	（複合論理回路2）数値の表示に用いられる7segデコーダについて学習する。論理式から実際に設計を行い、回路を構成し実習を行う。
11	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
12	マルチプレクサ・デマルチプレクサついて説明出来る。	（複合論理回路3）マルチプレクサとデマルチプレクサについて学習する。併せてラインデコーダについて学習する。
12	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
13	加算器について説明出来る。	（演算回路１）半加算器、全加算器、半減算器、全減算器について学習する。併せて現代コンピュータの中でどのような演算が行われているかを学習する。
13	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
14	乗算器・除算器について説明出来る。	（演算回路2）乗算器、除算器について学習する。併せてコンピュータの中で乗算、除算がどのように処理されているかを学習する。
14	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。
15	ここまでの知識を確実に説明出来る。	（総合演習）ここまで学んできた内容に関する問題演習を行い、知識を再確認する。
15	【理解度確認】関連した小テスト、または実験レポートにて確認する。

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