2017ディジタル電子回路

更新： 2017年7月19日 12:15 、履修者総数：125人

no	開講日	実施事項	ページ	平常点採点対象<宿題>
1	4/12	ISPLC2017 第１章　ディジタル回路の基礎１・１　ディジタル表示とアナログ表示の違い１・２　２進数から１０進数への変換１・２・１　１０進数から２進数への変換 (図1.4まで）	pp.1-4	なし
2	4/19	１・２・２　２進数による加減乗除からビット数を1ビットに制約した線形代数(ブール代数ではない) 図1.5; 桁上げ（キャリー）図1.6; ビットシフト１・３　符号変換１・３・１　１６進法１・３・４　グレイ符号１・４　補数と減算１・４・１　補　数＊ヒント：MicroSoft-Windows7の「スタート」ボタンー「アクセサリ」ー「電卓」（表示：プログラマ）: 8bit演算であれば「Byte」, 16bit演算であれば「Word」を選択１・４・３　２の補数を用いた減算１・４・４　減算における負数の表示 1章末問題（第１章）参考webページ：数値の表現	p.5 ～ p.13	レポート1：平成29年4 月18日版@moodle ただし、問10は除く。問１のヒント
3	4/26	<解答>レポート：平成29年4 月18日版１・５　プール代数１・５・１　演算基本法則　　　　　（1）論理和演算１・５・３　ド・モルガンの定理第２章　組合せ論理回路と電子回路２・２　論理回路のシンボル表示，真理値表との対応２・６　排他的論理和回路(Exclusive OR）	pp.13-29	レポート2：平成29年4 月18日版@moodleの問10

開講日

実施事項

ページ

平常点採点対象<宿題>

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ISPLC2017

第１章　ディジタル回路の基礎

１・１　ディジタル表示とアナログ表示の違い

１・２　２進数から１０進数への変換

１・２・１　１０進数から２進数への変換 (図1.4まで）

pp.1-4

なし

4/19

１・２・２　２進数による加減乗除から

ビット数を1ビットに制約した線形代数(ブール代数ではない)
図1.5; 桁上げ（キャリー）
図1.6; ビットシフト

１・３　符号変換

１・３・１　１６進法

１・３・４　グレイ符号

１・４　補数と減算

１・４・１　補　数

＊ヒント：MicroSoft-Windows7の「スタート」ボタンー「アクセサリ」ー「電卓」（表示：プログラマ）: 8bit演算であれば「Byte」, 16bit演算であれば「Word」を選択

１・４・３　２の補数を用いた減算

１・４・４　減算における負数の表示

1章末問題（第１章）参考webページ：数値の表現

p.5
～
p.13

レポート1：平成29年4 月18日版@moodle

ただし、問10は除く。
問１のヒント

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<解答>レポート：平成29年4 月18日版

１・５　プール代数

１・５・１　演算基本法則

　　　　　（1）論理和演算

１・５・３　ド・モルガンの定理

第２章　組合せ論理回路と電子回路

２・２　論理回路のシンボル表示，真理値表との対応

２・６　排他的論理和回路(Exclusive OR）

pp.13-29

レポート2：平成29年4 月18日版@moodleの問10

4	5/10	＜宿題＞問10解答プリント(1) 「論理代数と基本論理ゲート」　 < moodleはこちら> ゲート記号で見るAND-OR変換；ドモルガンで 1/0; High/Low; True/False; 5V/0V 固定を回路図で表現する方法( Vcc/GND ) Exclusive NOR 多数決回路パリティチェック２・７　組合せ論理和回路の設計法加法標準形＝AND-OR(2段)回路２・８　ＮＡＮＤ，ＮＯＲ回路への相互変換 AND-OR(2段)回路 = NAND2段回路 OR-AND(2段)回路 = NOR2段回路	pp.29-35	宿題3）平成29 年5 月9 日版@ moodle>

5/10

＜宿題＞問10解答
プリント(1) 「論理代数と基本論理ゲート」　 < moodleはこちら>
- ゲート記号で見るAND-OR変換；ドモルガンで
- 1/0; High/Low; True/False; 5V/0V 固定を回路図で表現する方法( Vcc/GND )
- Exclusive NOR
- 多数決回路
- パリティチェック

２・７　組合せ論理和回路の設計法

加法標準形＝AND-OR(2段)回路

２・８　ＮＡＮＤ，ＮＯＲ回路への相互変換

AND-OR(2段)回路 = NAND2段回路
OR-AND(2段)回路 = NOR2段回路

pp.29-35

宿題3）平成29 年5 月9 日版@ moodle>

no	開講日	実施事項	ページ	平常点採点対象<宿題>
5	5/17	＜解答：宿題２）平成28 年5 月10 日版＞２・９　カルノー図を用いた簡単化グレイ符号を使う	pp.35-38	レポート4：平成28年5月16日版@moodle
６	5/24	* レポート3： 2016.5.16版解答カルノー図補足 EXOR (p.184) Don't care (p.132) 0をくくりだす H24,5月16日版 (cf. 相磯監修、天野、武藤共著, だれにもわかるディジタル回路改訂3版, pp.24-31, オーム社, 1991年 2.10 組み合わせ論理回路 2章末問題第６章　フリップフロップ回路	pp.38-43, 94	レポート5：平成29 年5 月17 日版) (注)提出は、6/7であるが、中間テスト（１）の出題内である。
７	5/31	中間テスト(1)、持ち込み不可。学生証を定規を持参すること。出題範囲：2章まで
8	6/7	＊レポート5：平成29 年5 月17 日版、解答６・２　RS-FF ６・２・１　非同期式 SR-ラッチ図6.6補足「S=R=1の後、同時にS=R=0にすると不定になる」参考web: 電子回路ドリル II（15）実際の真理値表例：74279 ６・２・２　同期式ＲＳ-ＦＦ（ＲＳＴ-ＦＦ）	pp. 97-98 99-101	report6: 成 28 年 6 月 7 日版@moodle
9	6/14	平成28年6月7日版　解答６・３　ＪＫフリップフロップ回路６・３・１　非同期式ＪＫ-ＦＦ６・３・２　同期式ＪＫ-ＦＦ６・４　Ｔフリップフロップ回路６・４・１　非同期式Ｔ-ＦＦ６・４・２　同期式Ｔ-ＦＦ６・５　Ｄフリップフロップ回路 Dラッチ、トランスペアレント・ラッチ：例えば7475 演習問題６．４：チャタリング	pp.102 -114	レポート7: H28.6.14版
10	6/21	＜解答＞レポート7: H28.6.14版７・２　組合せ論理回路７・２・１　データセレクタ，マルチプレクサ７・２・２　加算器７・２・３　減算器７・３　同期式順序回路の設計法	124 -- 129
11	6/28	７・３・１　設計手順７・３・２　同期式８進upカウンタ７・３・３　同期６進アップダウンカウンタ７・３・４　自動販売機(流れのみ) 同期式８進downカウンタ: 平成29年6月20日版答え付 ROMを組み合わせ回路として使う方法:平成27年7月1日版答え付）: 5bits以上入力でカルノー図が書けないとき、状態割り当てを行うとき。７・４　順序論理機能回路７・４・１　非同期式カウンタ　　　　（１）up/down リプルカウンタ　　　　(2) 6進リプルカウンタ	129 -- 139 章末問題「７．３」「7.4」[7.5]	report8:平成28 年6 月21 日版
12	7/5	中間テスト (2) .教科書、資料、及びスマートフォン等は持ち込み不可。学生証と定規を持参すること。試験範囲：pp.1　- (6/28に終わったところまで)。
13	7/12	report8:平成28 年6 月21 日版解答第４章　バイポーラ論理回路４・１　ダイオードとトランジスタのスイッチング動作４・２　ＤＴＬ回路 DTLのOR回路は、p.24参照	67-72
14	7/19	４・３　ＴＴＬ回路平成28 年7 月11 日版の解答例(DTL,TTLのレベルシフトダイオードの問題) CMOS-FETによるＮＡＮＤ回路アナログ電子回路、大類、pp.110-111,も参照のこと 4.5.1 オープンコレクタ, ワイヤードＯＲ	72-74 78-80
15	7/26	期末テスト .教科書、資料、及びスマートフォン等は持ち込み不可。学生証と定規を持参すること。試験範囲はpp.1-149
16	自習	4.5.2 トライステート６・１・２　セットアップ時間６・１・３　ホールド時間６・６　マスタースレーブフリップフロップ（ＭＳ型ＦＦ）回路６・７　シュミットトリガ回路 7.1 標準ロジックIC ７・４・２　シフトレジスタ,非同期SR付D-FF 7.4.3 シリパラ/パラシリ変換 Fig7.28タイムチャート	80-82 115-124

開講年度	2017	開講学期		前学期
開講学部等	工学部電気電子工学科	授業科目区分		専門教育科目専門教育科目
科目ナンバリング		時間割番号		15210
対象学生		対象年次		2～
科目名[英文名]	ディジタル電子回路 [Digital Electronic Circuits]		単位数	2
担当教員[ローマ字表記]	都築　伸二　[TSUZUKI Shinji]

授業題目

ディジタル電子回路[Digital Electronic Circuits]

授業のキーワード

ブール代数(Boolean algebra), 組み合わせ回路と簡単化(combinational logic circuit and its reduction), 順序回路(sequential logic circuit), 論理ゲート(logic gates), フリップフロップ(Flip-Flop)

授業の目的

情報社会、エレクトロニクス時代のキーワードはディジタルです．このディジタル技術を支える電子回路を自在に設計できるようになることを目的とする授業です。

授業の到達目標

設計に必要なブール代数が理解できる
各種論理ゲートおよびフリップフロップの機能が理解できる
組合せ回路を最小限の論理回路で設計できる
順序回路を最小限の論理回路で設計できる

これらの結果、ディジタル電子回路の製作が自在にできる。

ディプロマ・ポリシー（卒業時の到達目標）／共通教育の理念・教育方針に関わる項目

数学・物理学の基礎的知識および電気電子工学に関する専門的知識を修得し，工学的な手法により小規模のシステムを分析・設計する能力を持つ。（知識・理解）
問題を発見・解決するために必要となる専門的知識を自律的に修得する能力を持つ。（関心・意欲）

愛媛大学学生として期待される能力（愛大学生コンピテンシー）に関わる項目

必要な情報を収集・整理できる

個別の知識や技能を相互に関連づけながら習得できる

習得した知識や技能を基に自分の考えを組み立て、適切に表現（記述・口述）できる

授業概要

教科書の、第１，２，６、７，４章を以下のスケジュールに沿って解説する。

授業スケジュール

(1)第１章　ディジタル回路の基礎; ディジタル表示とアナログ表示の違い; ２進数から１０進数への変換
(2)符号変換, 補数と減算, プール代数, ド・モルガンの定理, 第２章　組合せ論理回路と電子回路, 論理回路のシンボル表示，真理値表との対応, 排他的論理和回路; レポート(1)
(3)排他的論理和回路; レポート(2)
(4) 組合せ論理和回路の設計法, , ＮＡＮＤ，ＮＯＲ回路への相互変換, カルノー図を用いた簡単化; レポート(3)
(5) カルノー図補足, 組み合わせ論理回路
(6) 中間テスト(1)
(7) フリップフロップ回路; レポート(4)
(8) Ｔフリップフロップ回路, Ｄフリップフロップ回路, Dラッチ, マスタースレーブフリップフロップ（ＭＳ型ＦＦ）回路, シュミットトリガ回路
(9) 組合せ論理回路, データセレクタ，マルチプレクサ, 加算器, 減算器, 同期式順序回路の設計法, 同期式８進カウンタ; レポート(5)
(10) 同期６進アップダウンカウンタ
(11) 中間テスト (2); レポート6
(12) 自動販売機(ROMを組み合わせ回路として使う方法)
(13) 順序論理機能回路, 非同期式カウンタ, シフトレジスタ, 非同期SR付D-FF, 第４章　バイポーラ論理回路, ダイオードとトランジスタのスイッチング動作; レポート(7)
(14) ＤＴＬ回路、TTL回路、オープンコレクタ, (ワイヤードＯＲ)
(15) 期末テスト

授業時間外学習にかかわる情報

プリント問題を7回予定。詳細は、上記参照。

成績評価方法

3回の試験結果（90点）と平常点（10点）で評価する。
追試, 再試は行わない(ただし,1/3以上欠席した者には, 期末試験の受験資格はない).

受講条件

並行して開講されている電気回路を十分理解しておれば, 後は論理関数の知識を応用することで, ディジタル回路の基礎は学べる. 従って, 電気回路の予習復習もしなければならない.

受講のルール

レポート点を平常点とする.

教科書（購入の必要のある図書）

教科書1	書名	わかるディジタル電子回路 (改訂版)			ISBN	9784817302304
教科書1	著者名	秋谷昌宏、平間淳司、都築伸二、長田洋、平田孝道	出版社	日新出版	出版年	2009

参考書（購入する必要はないが、推奨する図書）

参考書1	書名	だれにもわかるディジタル回路改訂２版			ISBN	9784274033711
参考書1	著者名	相磯監修、天野、武藤共著	出版社	オーム社	出版年	1991

参考書2	書名	例題演習電子回路ディジタル編			ISBN	9784320085190
参考書2	著者名	尾崎弘	出版社	共立出版	出版年	1996

参考書3	書名	電子回路II 電気・電子・情報基礎シリ－ズ			ISBN	9784254226010
参考書3	著者名	吉田典可, 福井廉	出版社	朝倉書店	出版年	1984

参考書4	書名	LSI による論理設計			ISBN	9784320084674
参考書4	著者名	奥川峻史	出版社	共立出版	出版年	1987

教科書・参考書に関する補足情報

試験時持ち込み：不可

参考書に関する図書館への連絡事項（この欄は学生から参照することはできません）

オフィスアワー

開講日の5時間目（16:20-17:50）

Eメールアドレス

連絡先

工学部2号館6階608号室(都築)

参照ホームページ

シラバスは適宜更新するので、最新のものは
http://miyabi.ee.ehime-u.ac.jp/~tsuzuki/Class/DigitalCir/index.html

を参照のこと.

その他

ディジタル回路を自作する場合は、相談にのります。是非挑戦してみてください。