2025年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | ディジタル回路 | ||
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| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 大隅 歩 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜3 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I43N |
| クラス | 全クラス | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 最近のディジタル回路は、半導体集積化技術によって飛躍的に高機能化した。講義では、高度情報時代の担い手となる皆さんが、今後、ディジタル回路を設計するために必要となる基礎的な知識・技術を体系的に修得するとともに、ディジタルＩＣの構成並びにその利用について学ぶ。また，回路設計実務経験をもとにした回路設計を行う上での実体験なども折に触れて，説明する。 本講義では，ディジタル回路の基本的な内容が理解できると共に，簡単なデジタル回路を設計し，製作する。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
授業は「対面授業」で行う。 通常の講義や演習の他に回路設計の課題を実践し、ハードウエアの製作を通して具体的な動作を確認するなどして講義を進める。 講義に関する連絡は、Google classroomにて行う。 |
| 履修条件 | 電気回路・電子回路に関連した講義を受講し，理解していることが望ましい。 |
| 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DP3・5及びCP3・5に該当している。 |
授業計画
| 第1回 | ディジタル回路の概要を理解し,トランジスタの２値動作などについて学ぶ。 | 【事前学習】シラバスにて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
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| 第2回 | 基本的な２値動作回路，２進符号による情報の表現，及び２値動作回路による２進符号の発生などについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第3回 | トランジスタのパルス応答，アナログシステムとディジタルシステム，及びディジタル回路の論理関数による表現として，３種の基本論理式やブール代数と論理関数などについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第4回 | ディジタル回路の論理関数の組立てと展開，及び論理関数の実現に必要な基本論理回路などについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第5回 | 集積化基本ゲートとして，ＤＴＬ，ＴＴＬ回路及びその入出力特性，ファンアウトなどについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第6回 | 集積化基本ゲートとして，ＥＣＬ，Ｉ２Ｌ，ＭＯＳトランジスタによる論理ゲートなどについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第7回 | 各種基本論理ゲートの特性，及びその記号を理解し，オープンコレクタとワイヤードＯＲ，及び集積回路の概要などについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第8回 | 組合せ論理回路の解析，及び実現として，ＡＮＤ・ＯＲ・ＮＯＴゲートより構成される論理回路の解析，ＮＡＮＤ・ＮＯＲゲートより構成される論理回路の解析などについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第9回 | 組合せ論理回路の簡単化として，カルノー図による方法，及びクワイン・マクラスキーの方法などについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第10回 | 組合せ論理回路の簡単な例として，半加算器，全加算器，７セグメント数字表示回路について，また，集積化組合せ論理回路として，デコーダとエンコーダ，マルチプレクサとデマルチプレクサ，ＰＡＬなどについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第11回 | フリップフロップの原理，ＳＲフリップフロップ，ＪＫフリップフロップ，Ｔフリップフロップ，Ｄフリップフロップなどについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第12回 | フリップフロップの応用として，レジスタ，非同期式カウンタ，同期式カウンタ，リングカウンタなどについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第13回 | 順序回路として，その基本構成，同期式順序回路の解析，非同期式順序回路の解析，及び順序回路の解析手順のまとめなどについて学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第14回 | 順序回路の実現として，その設計手順などを学ぶ。 | 【事前学習】教科書を用いて今回の授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】教科書やノートを用いて授業内容や演習内容を見直し，理解を確実にする。課題や宿題が示された場合にはそれを行う。 | 4時間 |
| 第15回 | 平常試験及びその解説。 | 【事前学習】これまでの授業内容を確実なものにする。 【事後学習】平常試験の内容を振り返り，不足があれば理解を確実にする。 | 4時間 |
その他
| 教科書 |
藤井信生著 『ディジタル電子回路－集積回路化時代のー』 オーム社 2020年 第2版
改訂版である第２版（2020年発行）を使用します。
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
本講義では、制作課題がありますので、以下のようなパターンで評価します。 ①試験：５５％，製作課題：３０％，課題：１５％ ②試験：７０％，課題：３０％ ※制作課題の提出が無い場合は②のパターンで評価します。 |
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定期試験等に ついて |
理解度確認期間(１４週目又は１５週目)に平常試験を実施予定 |
| 質問への対応 | 授業後やメールにて随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワー・スコラ１６階 S１６１４号室 osumi.ayumu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 12:20 ～ 13:10
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| 学生への メッセージ |
これまでに学んできたアナログの電子回路とは異なるディジタルの回路の講義となるので，いろいろと戸惑う部分はあると思うが，ディジタル回路の知識と技術はこれからの社会では必須である．ディジタル回路に興味を持ち、これらの知識・技術を習得したい学生の受講を望む。 |