<理工共通>ディジタル回路

理工学部 - 情報理工学科

SCT64200

コース情報

担当教員: 澁谷 智治

単位数: 2

年度: 2024

学期: 春学期

曜限: 木1

形式: 対面授業

レベル: 200

アクティブラーニング: なし

他学部履修:

評価方法

定期試験

定期試験期間中

43.5%

中間試験

授業期間中

43.5%

小テスト等

13%

その他

授業時に出題する小テスト,中間試験・期末試験の成績に基づいて総合的に判断します。

0%

詳細情報

概要

今⽇の情報機器や通信端末で扱われる情報は「0」「1」のディジタル値で表現される。ディジタル値は電気信号,特に電圧の⾼低で表され,情報処理や情報通信にはこれらの電気信号を処理する回路が使われる。⼊出⼒がディジタル値であるため,この回路はディジタル回路と呼ばれる。 本講義では,このディジタル回路の設計の基礎について教授する。「0」「1」に対する演算を扱うためのブール代数から始め,論理関数の簡単化,組合せ回路の設計,フリップフロップとそれを⽤いた順序回路設計の基礎について説明する。 こちらで準備した資料に沿って授業を進めるので,事前にダウンロードして授業に参加すること。また,講義を聴くだけでは内容の理解は困難であると思われるので,内容を効果的に定着させるために講義時間内に演習問題を出題する。 この講義は理工学部のカリキュラムポリシーの1「学生が共通に履修すべき講義中心の理工学部共通科目Ⅰ群,Ⅱ群により,科学・技術の諸問題を幅広いおよび国際的視野から解決する基礎的な能力を修得させる」科目に相当する。

目標

(1)ブール代数と論理関数の基本的性質を理解する (2)組み合わせ回路の構成と機能を理解する (3)状態遷移図の描き⽅と,それに基づく順序回路の構成について理解する さらにこれらを通じ,理工学部のディプロマポリシーに掲げる「多様化する現代社会の抱える科学・技術の諸問題を幅広いおよび国際的視野から解決する能力」を身に着ける。

授業外の学習

【予習】(所要時間:各回約90分程度) ・講義資料は事前に公開するので,その内容について予習を⾏うこと。 ・講義資料中の疑問点・理解できなかった点について抜き出し,参考図書等を活用して理解を試みること。 ・以上の作業でも解決できなかった疑問点・理解できなかった点を明らかに,授業で集中的に確認すべきことを明らかにすること。 【復習】(所要時間:各回約100分程度) ・授業の修了時に出題される小テストに期日までに解答すること。その際,授業内容の振り返りを行うこと。 ・講義の中で取り上げた演習問題を再度地力で解くこと。 ・参考図書に挙げられている関連問題を解くこと。

所要時間: 190分

スケジュール

  1. 数の表現
  2. 論理演算と論理回路
  3. 論理関数の標準形
  4. 論理関数の簡単化(1) カルノー図による簡単化
  5. 論理関数の簡単化(2) 冗長項の利用とQ-M法
  6. 加算器
  7. エンコーダとマルチプレクサ
  8. 中間試験
  9. 順序回路と状態遷移図
  10. 様々なフリップフロップ
  11. 順序回路の構成
  12. ^n進カウンタの設計
  13. N進カウンタの設計
  14. 総合演習

教科書

指定のテキストはありませんが,講義中に提⽰するスライドのコピーを Moodle を通じて配布します。各⾃ダウンロードして講義に臨んでください。

    参考書

    本講義の内容の多くは参考書1をベースにしています。参考書2は,参考書1で触れられていない内容も取り上げており,参考書1と併用すると得られるところが多いでしょう。参考書3はごく基本的な内容に絞って平易に書かれていますので,講義の内容が難しいと感じたり基礎をしっかりと固めたい人には取り組みやすいと思います。

    • 論理回路入門

      著者: 浜辺 隆二

      出版社: 森北出版・2008年

    • 基礎からわかる論理回路

      著者: 松下 俊介

      出版社: 森北出版・2004年

    • 初めての論理回路

      著者: 川辺 義信

      出版社: 森北出版・2016年

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