2024年 理工学部 シラバス - 精密機械工学科
設置情報
| 科目名 | デジタル回路 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 小林 伸彰 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G34E |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本講義では現代における代表的なデジタル回路であるCMOS集積回路（CMOS LSI）の構成、動作原理を理解することを目標とする。基本素子から始まり、論理ゲート、論理回路、フリップフロップ、メモリ、プロセッサ等を階層的に順序立てて概説する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義内容は、基礎的な構成、動作原理の習得を目的とし、演習問題が解けるよう指導する。また、各講義の最後には演習を導入して理解の促進を図る。 対面形式で講義を行う。補足資料としてオンライン資料を活用する。 |
| 履修条件 | 選択必修 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP1・3・5及びCP1・3・5に該当する。 |
授業計画
| 第1回 | ＣＭＯＳデジタル基本回路 １）ＭＯＳ形電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）スイッチ（ｎＭＯＳＦＥＴスイッチ、ｐＭＯＳＦＥＴスイッチ、ＣＭＯＳスイッチ） | [事前学習] 教科書p.43-48を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | ＭＯＳ形電界効果トランジスタの基本 １）ＭＯＳＦＥＴの構造についての説明 ２）ＭＯＳＦＥＴの基本動作 ３）ＭＯＳＦＥＴのスイッチ機能 | [事前学習] 教科書p.21-29を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第3回 | ＭＯＳ形電界効果トランジスタの基本 ４）ｎＭＯＳＦＥＴの動作と特性 ー線形領域の動作 ー境界領域の動作 ー飽和領域の動作 ー線形領域、飽和領域の特性 | [事前学習] 教科書p.29-37を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第4回 | ＭＯＳ形電界効果トランジスタの基本 ５）ｐＭＯＳＦＥＴの動作と特性 ー線形領域 ー飽和領域 ー線形領域、飽和領域の特性 | [事前学習] 教科書p.38-43を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第5回 | ＭＯＳ形電界効果トランジスタの基本 ６）ＣＭＯＳインバータ（ＮＯＴ）の直流伝達特性 ーＣＭＯＳインバータの構造と機能 ー直流伝達特性 | [事前学習] 教科書p.48-53を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第6回 | ＣＭＯＳ基本論理素子 １）論理演算 ２）ＣＭＯＳ論理ゲート（ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ） | [事前学習] 教科書p.54-56を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第7回 | ＣＭＯＳ基本論理素子 ３）ＣＭＯＳ論理ゲート（ＥＸＯＲ、ＥＸＮＯＲ） | [事前学習] 教科書p.59-63を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第8回 | ＣＭＯＳ組み合わせ回路 １）デコーダ ２）セレクタ | [事前学習] 教科書p.63-64を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第9回 | ＣＭＯＳ順序回路 １）ディレイラッチ ２）ディレイタイプフリップフロップ（Ｄ－ＦＦ） | [事前学習] 教科書p.64-67を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第10回 | ＣＭＯＳデジタル演算回路 １）２進数加算の基本 ２）加算回路 | [事前学習] 教科書p.99-100を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第11回 | ＣＭＯＳデジタル演算回路 ３）加算回路の応用回路 ー累算回路 ー加減算回路 ー算術論理演算器 ー絶対値回路、差分絶対値回路、差分絶対値和回路 | [事前学習] 教科書p.103-111を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第12回 | ＣＭＯＳメモリ回路 １）ＳＲＡＭの基本構成と動作 | [事前学習] 教科書p.144-161を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第13回 | ＣＭＯＳプロセッサとその制御方式 １）仮想マイクロプロセッサ ２）命令形式と動作内容 | [事前学習] 教科書p.199-201を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第14回 | ＣＭＯＳプロセッサとその制御方式 ３）データパス部の構成とデータパス制御 ４）パイプライン方式による命令の実行とデータの移動 | [事前学習] 教科書p.201-230を読み理解できないところをまとめる (120分) [事後学習] 講義内容を読み返し演習問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
| 第15回 | 課題の解説 | [事前学習] 第1回~第14回までの講義内容を振り返り理解できなかったところをまとめる (120分) [事後学習] 試験内容を振り返り理解できなかった問題を解く (120分) | [事前学習] 120分 [事後学習] 120分 |
その他
| 教科書 |
榎本忠儀 『ナノＣＭＯＳ集積回路』 培風館 ２０１０年 第１版
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
毎回のレポート課題と受講態度による。 |
| 質問への対応 | 講師の時間の許す範囲で随時。 |
| 研究室又は 連絡先 |
小林 ６号館 ２階 ６２３室 kobayashi.nobuaki@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 16:30 ～ 17:30 授業後に教室にて
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| 学生への メッセージ |
講義を通じてデジタル回路技術に興味を持ち、得られた知識を今後に生かしてほしい。 |