シラバス情報

授業コード
520064
オムニバス
科目名
ディジタル回路
科目名(英語)
Digital Circuits
配当学年
2年
単位数
2.00単位
年度学期
2025年度秋学期
曜日時限
月曜3限
対象学科
基_電電,基_電情
コース
科目区分
専門科目
必選の別
選択科目
担当者
内野 翔太
教室
1-352
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
現在、様々な電子機器においてディジタル回路が用いられている。本講義は、学生がディジタル回路の解析や設計の能力を身に付けるために、論理回路の基礎的事項を理解すること及び、その構成法および解析法を修得することを目的とし、演習課題を含めて実施する。
提出された課題等の解答例はTeamsなどのオンラインプラットフォームにアップロードするため、内容を必ず復習すること。
達成目標1
加法標準形及び乗法標準形の説明ができる【20%】 
達成目標2
カルノー図を用いた論理式の簡単化ができる【20%】 
達成目標3
組合せ回路と順序回路の違いを説明できる【15%】 
達成目標4
組合せ回路の設計手順を説明し、設計ができる【15%】 
達成目標5
ラッチとフリップフロップの違いを理解し、それらの動作を説明できる【15%】 
達成目標6
フリップフロップの相互変換ができる【15%】 
達成目標7

アクティブラーニング
ディスカッション
ディベート
グループワーク
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習

授業計画
授業時間外課題(予習および復習を含む)
第1回
基礎的なディジタル回路の話、2進数と16進表示
テキスト1ページから4ページを読み、アナログとディジタル及び基数表現について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、アナログとディジタルの違い、2進数及び16進数表現について理解を深めること。(1時間)
第2回
2進数の演算、2進数と10進数の相互変換
テキスト4ページから7ページを読み、基数の相互変換及び2進数による加算について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、基数の相互変換及び2進数による加算を正しく行う方法について理解を深めること。(1時間)
第3回
補数を用いた減算、論理関数
テキスト7ページから18ページを読み、2進数における減算及び基本論理演算について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、2進数による負の数の表現方法及びそれを用いた減算について理解を深める。また、基本論理演算AND、OR、NOTの入出力関係について理解を深めること。(1時間)
第4回
基本的な恒等式、真理値表
テキスト18ページから24ページを読み、真理値表、ブール代数及び論理回路について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、任意の論理関数の真理値表の書き方、ブール代数による論理関数の簡単化方法及び論理関数を論理回路に変換する方法について理解を深めること。(1時間)
第5回
加法標準形、乗法標準形
テキスト24ページから29ページを読み、加法標準形及び乗法標準形について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、真理値表から加法標準形を用いて論理関数を求める方法について理解を深めること。(1時間)
第6回
カルノー図表と論理式の簡単化
テキスト29ページから39ページを読み、カルノー図表について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、加法標準形展開により得られた論理関数をカルノー図表を用いて簡単化する方法について理解を深める。(1時間)
第7回
論理回路に使う集積回路
テキスト39ページから45ページを読み、基本的なトランジスタの原理について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、CMOSによりゲート回路を構成する方法について理解を深めること。(1時間)
第8回
組合せ回路:デコーダ、マルチプレクサ
テキスト46ページから52ページを読み、組合せ回路の例であるデコーダ及びマルチプレクサについて予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、組合せ回路と順序回路の違い及び組合せ回路の設計方法について理解を深めること。(1時間)
第9回
組合せ回路:算術演算回路
テキスト53ページから58ページを読み、半加算器と全加算器について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、半加算器と全加算器の違い及び全加算器を用いた加算・減算回路について理解を深めること。(1時間)
第10回
非同期式ラッチ回路
テキスト59ページから63ページを読み、非同期式ラッチ回路について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、非同期式SRラッチの動作原理及びタイムチャートの書き方について理解を深めること。(1時間)
第11回
同期式ラッチ回路
テキスト63ページから73ページを読み、同期式ラッチ回路について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、非同期式SRラッチと同期式SRの違い及び同期式SRラッチの設計法(特性表と励起表の書き方)について理解を深めること。(1時間)
第12回
フリップフロップの構成と種類
テキスト73ページから81ページを読み、フリップフロップについて予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、ラッチとフリップフロップの違い及びマスタースレーブ型とエッジトリガ型の違いについて理解を深めること。(1時間)
第13回
フリップフロップの相互変換
テキスト81ページから85ページを読み、フリップフロップの相互変換について予習すること。(2時間)
配布する演習問題に取り組み、励起表を用いたフリップフロップの相互変換法について理解を深めること。(1時間)
第14回
総復習
総復習課題を通して、これまでに学習した電子回路設計の知識を総復習すること。(2時間)


課題等に対するフィードバック
授業において、適時フィードバックを行う。
評価方法と基準
期末試験50%+演習課題およびレポート50%として総合点を求め、60点以上を合格とする。
テキスト
浅井秀樹著『ディジタル回路演習ノート』コロナ社(2001)【ISBN:4339007358】 
参考図書
斉藤忠夫著『ディジタル回路』コロナ社(1982)【ISBN:4339000434】 
科目の位置づけ(学習・教育目標との対応)
本科目は初年次に設置された専門科目であり、2年次以降の科目(論理設計やディジタル信号処理など)を学ぶ上で必要不可欠となる。また、ディジタル回路はコンピュータや制御機器、通信機器など様々な電子機器のハードウェア的な基礎であり、ディジタル回路を解析・設計する能力は現代のエンジニアにとって必須である。
履修登録前の準備
2進数の簡単な計算法を復習しておくこと。