|
授業の目標
|
|
|
コンピュータは社会の様々な面において基幹的な役割を担っている。コンピュータやディジタル機器の設計について理解を深めるため、論理回路の基礎理論となるブール代数について学ぶ。また、コンピュータを構成する装置の各要素を理解し、人間にとって扱いやすい「論理」をもとに回路を設計するという考え方とその実現手法を身につける。
|
|
|
|
到達目標
|
|
(1) 2・8・16進数および10進数の間の基数変換を行い、補数を利用して減算を加算として実行できる。
(2) ブール代数を理解し、真理値表から標準形の論理関数を導くとともに、その簡単化を行うことができる。
(3) 真理値表や論理関数に対応する論理回路図を基本的な論理ゲートを用いて構成できる。
(4) 論理回路図が表す入出力関係すなわち論理関数や真理値表を解析することができる。
(5) フリップフロップを用いた順序回路を設計し、その論理回路図をつくることができる。
|
|
|
|
身につく能力
|
|
＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
|
|
|
授業の概要
|
|
|
前半はコンピュータにおける数や符号の取り扱い、論理数学の基礎をなすブール代数について講義する。また、標準形による真理値表からの論理関数の導出方法について学んだ後、その簡単化の方法について講義する。後半は組合せ論理回路と順序論理回路の基礎について重点的に触れ、それぞれの論理回路における代表的なものについて講義する。
|
|
|
|
授業の計画
|
|
講義中心に進める。毎回講義内で演習を行う。次回講義の予習のための課題を課す。
第１週 講義の概要の説明および導入（論理と回路の結びつき、論理回路学の意義など）
第２週 数体系(1)（2・8・16進数と10進数との関係、およびそれらの間の変換）
第３週 数体系(2)（2進数の演算、補数を用いた演算）
第４週 符号体系（BCD符号、グレイ符号、パリティ）
第５週 論理関数の基礎(1)（集合論、命題論理、ブール代数）
第６週 論理関数の基礎(2)（基本的な論理演算と論理ゲート、真理値表からの標準形の論理関数の導出、加法標準形・乗法標準形による論理関数の表現）
第７週 論理関数の簡単化(1)（カルノー図を用いた加法形・乗法形の論理関数への簡単化）
第８週 論理関数の簡単化(2)（ドントケア項を含む論理関数の簡単化）
第９週 組合せ回路(1)（AND、OR、NOTゲートを用いた論理回路図の構成・解析）
第１０週 組合せ回路(2)（NAND、NORゲートを用いた論理回路図の構成・解析、加算器）
第１１週 組合せ回路(3)（加算器、減算器、比較器、デコーダ・エンコーダ、マルチプレクサ・デマルチプレクサ）
第１２週 順序回路(1)（順序回路の考え方、状態遷移図、状態遷移表、フリップフロップ）
第１３週 順序回路(2)（応用方程式とフリップフロップの入力方程式）
第１４週 順序回路(3)（順序回路の構成法）
第１５週 順序回路(4)（代表的な順序回路）
第１６週 定期試験
|
|
|
|
授業時間外学修の指示
|
|
・各回の講義終了時に次回の講義の範囲を示し、内容についての課題を与える。予習した上で次回講義のはじめに課題に対する解答を提出すること。
・毎回の講義で演習問題を出題する。演習問題を再度確認することにより、各回の講義の内容を復習すること。
|
|
|
|
成績評価の方法
|
|
・定期試験、レポート（2回）、演習問題（毎回の講義）で到達目標の理解度を判定する。
・評価の比率は、定期試験70%、レポート15%、演習問題15%とし、総合評価により60%以上を合格とする。
|
|
|
|
テキスト・参考書等
|
|
【テキスト】
浜辺 隆二 著 『論理回路入門 第4版』 森北出版 税抜2,000円 ISBN:978-4-627-82364-8
・その他、講義時に関連資料を配布する。
|
|
|
|
履修上の留意点
|
|
集合に関する高校数学を復習し、深く理解しておくことが望ましい。
【manabaの利用法】
事前学習課題、講義資料、演習課題、レポート課題をアップロードするため、毎回確認すること。
|
|
|
|
資料
|
|
|
|
|
備考
|
|
|