2013年度シラバス(熊本高等専門学校 熊本キャンパス)
科目コードCI203
科目名計算機工学T(Computer Engineering T) 単位数3単位
対象学科制御情報システム工学科対象学年2年開講期間通年
科目区分専門基礎科目必修・選択必修履修/学修履修
授業形式講義授業時間数90実時間数75
教員名(所属)
遠藤厚志(制御情報システム工学科)
中島栄俊(制御情報システム工学科)
教員室
5号棟
 5F(遠藤)
 4F(中島)
使用教科書
「浜辺隆二」著 “論理回路入門”,森北出版
参考書
「高橋寛」著 “論理回路ノート”,コロナ社
科目の位置付けと関連科目計算機工学U,マイクロコンピュータ基礎,組み込みシステム基礎論,ハードウェア設計論など
科目の概要計算機のハードウェアに関する入門科目として,計算機内部で使用される論理回路を扱い,組合せ回路と順序回路の設計法について演習を伴った講義を行う.

講義では,計算機内部における情報の表現法,論理演算,組合せ回路の設計法および順序回路の設計法を具体的に解説する.また,設計を実際の回路で構成し,その評価・確認のために演習を行う.講義においてはマイクロコンピュータとの関連性についても触れる.

授業方針次の目標に従った授業とする。

@計算機内部の情報を2進数や16進数で表現・処理する力を身につける.

A論理値の概念を理解し,論理式の取り扱いができる.

B論理関数表現(簡単化を含む)とMIL記号による表現との相互変換ができる.

C組合せ回路の設計法を理解し,加算器や比較器などの具体的な回路を自在に設計できる.

D順序回路の設計法を理解し,状態遷移図・表による表現ができる.

Eカウンタやシフトレジスタなどの具体的な順序回路を設計できる.これらが実際に動作する回路を組みたてる実験も行う.

授業項目

時間

達成目標(習得すべき内容)

計算機内部の表現と論理関数
23
計算機内部で取り扱う2進数・16進数の表現方法と加減算ができる.また,基本論理演算として,集合論の基礎,真理値表,ブール代数の基本法則および論理記号が理解できる.論理関数のカルノー図による簡単化の原理を理解し,冗長項を含めた簡単化の手法を利用できる.
組み合わせ回路の設計
22
組合せ回路の構成として,AND,OR,NOR,NOT,NANDなどによる基本回路の構成を理解し,それらを組み合わせた具体的な加算器,減算器,比較器,エンコーダ・デコーダ,マルチプレクサ・デマルチプレクサなどの構成回路について理解できる.
順序回路の設計
22
記憶回路として用いられる各種フリップフロップ(SR-FF,D-FF,JK-FF)回路と動作,および特性方程式による表現法を理解し,簡単な順序回路が設計できる.
レジスタとカウンタの設計
20
順序回路の具体例として,レジスタ,シフトレジスタ,カウンタ(同期式)を取上げ,その動作が理解でき,設計ができる.
応用回路例
3
CPLDやFPGAの概要が理解できる.
評価方法及び総合評価定期試験(80%),小テスト等復習の筆記試験(10%),レポートなど提出物(10%)を総合し,コンピュータを利用した機器制御技術者として,基本的な論理回路の構成について,その理解の程度を評価する.また論理回路の特質から個々の回路の動作の理解が不十分でも,それらが組み合わされた回路の理解度を総合的に評価し、その結果が60%以上であれば目標達成とする.
学習方法本授業はディジタル技術者・情報処理技術者の基本的な回路構成を学ぶものであり,多くの参考書もある。また,今後の専門科目の基礎となり,関連する資格試験もあるので,資格取得の勉強もこの科目の理解を深める事になる.
学生へのメッセージ授業は演習実験を伴うので,自力で解くことが理解への早道である.
質問等は時間中はもちろん,教員室,電子メール等でも受け付けるので,少しでも分からないことは早期に解決するようにして貰いたい.
学修単位への対応該当なし
本校教育目標との対応
(2),(3)
JABEE学習教育目標との対応
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