授業の目標と概要 |
概要:デジタル回路の基礎を,出来るだけ最小限の専門用語に限定して,実験を通して体験的に学ぶ.毎回,前の週の |
内容を確認する小テストを行い,自分の理解度を自覚できるよう配慮する.履修前の知識としては,日常の体験の中に |
もブール代数的な論理思考があることからスタートするため、中学校レベルの数の概念と日常的な常識があれば十分。 |
目標:ブール代数による数式から,回路図を誘導することができ,回路図を元に,実際にデジタルICを用いた回路を製 |
作することができるようになることを目標とする. |
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カリキュラムにおける位置づけ |
本教科は3年後期以降の関連科目において,高度な理論的手法を学ぶための導入としての役割を担う.また,ディジタ |
ル技術分野におけるものづくりの基本事項を体験的に習得させ,以後の実習科目の基礎を築く. |
関連科目:コンピュータ工学,プロジェクト演習,コンピュータ応用 |
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1. ガイダンス, 0と1だけの世界の不思議,基本論理素子Ⅰ |
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2. 基本論理素子Ⅱ,デジタルICの使い方 |
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3. AND, ORのいろいろな性質,ド・モルガンの定理 |
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4. 3入力の論理素子,反転入力の混ざった素子 |
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5. ブール代数公式の真理値表と回路による確認 |
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6. 多数決論理とその実現方法 |
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7. 加算器の基本,半加算器,全加算器 |
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目標:デジタルとアナログの違いを説明できる.2入力の論理素子の基本的性質を理解し,真理値表,数式, |
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回路記号の三者の関係を説明できる.また,実験を通して実際のデジタルICを動作させることができる.3入 |
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力の論理関数へ考えを拡張できる.回路は異なるが真理値表が同じになる論理回路の実験を通して,積和形 |
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式,和積形式,論理圧縮を体験的に理解する。加算器がどのように実現できるかを説明できると共に,その回 |
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路を組み立てることができる. |
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8. 中間試験講評,記憶素子の基本実験,動作考察 |
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9. RSフリップフロップ |
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10. Dラッチ |
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11. 時間的に変化する論理値の表現 |
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12. Dフリップフロップ |
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13. 簡単な順序回路Ⅰ(M系列発生器,カウンタ),状態遷移表 |
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目標:論理の正帰還ループを構成することで,記憶素子が形成されることを実験により理解し,説明できる. |
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その発展形としてRSフリップフロップ,Dラッチ,Dフリップフロップが構成できることを実験を通して理解 |
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し,説明できる.フリップフロップを利用した簡単な順序回路の動作が説明できる. |
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14. 簡単な順序回路Ⅱ(累積加算) |
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目標:Dフリップフロップを利用して累積加算可能な加算回路を構成し実験を通してその動作が説明できる. |
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この構造がコンピュータのCPUに類似の構造であることを理解している. |
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