2025年度前期デジタル回路

曜日・時限 月曜日2時限 期別 前期 週時間数 2
ナンバリング EH430406
開講学科等 工学部-電子機械工学科
教員名 入部 正継
入部 正継
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e5%85%a5%e9%83%a8%e3%80%80%e6%ad%a3%e7%b6%99

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目的

機械工学,電気電子工学,計算機工学の融合であるメカトロニクス技術では,コンピュータをはじめとする多くの機器にデジタル回路が使用されている.
本講義では,デジタル(離散)量の基本的な考え方からカウンタ回路の動作原理までを理解することを通して、機械分野における基礎的な専門知識を有し、それらを適切に応用する能力を養うことを目的とする.

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A ・講義の内容と進め方のガイダンス
・アナログ量とデジタル量
事前学修 電子回路で使用する「アナログ信号」と「デジタル信号」について調べる
(2時間)
事後学修 配布資料を再読し,デジタル信号とアナログ信号の違いと利点を理解する
(2.6時間)
2 A,C トランジスタの2値動作 事前学修 配布テキストの2.1.1節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,トランジスタのスイッチング動作の原理を理解する
(2.6時間)
3 A,C パルス波形整形回路1(回路信号の過渡動作) 事前学修 配布したテキストの2.1.2節(1)~(3)を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,パルス波形の定義と微積分回路の動作原理を理解する
(2.6時間)
4 A,C パルス波形整形回路2(回路信号の意図的な操作) 事前学修 配布したテキストの2.1.2節(4)~(7)を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,リミッタ回路,クリップ回路,スライス回路,クランプ回路の動作原理を理解する
(2.6時間)
5 A,C ブール代数と論理関数 事前学修 配布したテキストの2.2.1~2.2.2節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,講義で行った例題を再び解いて,その内容を理解する
(2.6時間)
6 A,C 基本論理回路と組み合わせ論理回路 事前学修 配布したテキストの2.2.3~2.2.5,2.2.8節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,講義で解説した回路の動作を理解する
(2.6時間)
7 A,C 論理関数の簡単化1(ブール代数による回路設計) 事前学修 配布したテキストの2.5節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,ブール代数の公理と定理を理解する
(2.6時間)
8 A,C 論理関数の簡単化2(カルノー図法による回路設計) 事前学修 配布したテキストの2.5節を読んでおく(前週の続き)
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,カルノー図を用いた簡略化の概念を理解する
(2.6時間)
9 A,C AD変換とDA変換 事前学修 配布したテキストの2.6.1~2.6.2節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,AD変換の原理を理解する
(2.6時間)
10 A,C フリップ・フロップ回路 事前学修 配布したテキストの2.4.2~~2.4.6節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,非同期SR-FF,同期SR-FF,JK-FF,T-FF,D-FFの原理を理解する
(2.6時間)
11 A,C 順序論理回路の基本構成 事前学修 配布したテキストの2.4.7節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,レーシング現象とマスタースレーブ型FFの原理を理解する
(2.6時間)
12 A,C レジスタとカウンタ 事前学修 配布したテキストの2.4.8~2.4.9節を読んでおく
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,レジスタ回路とカウンタ回路の原理を理解する
(2.6時間)
13 A,C 通信の原理 事前学修 デジタル回路のパラレル通信とシリアル通信について調べる
(2時間)
事後学修 講義で配布した資料と講義メモを再読し,パラレル通信とシリアル通信の原理を理解する
(2.6時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

○修得内容:知識・理解【DP-H-1-1】
・アナログ量とデジタル量の差異を理解し、説明できること
・デジタル量を取扱うための回路の原理を理解し、説明できること
・基本的なデジタル回路の動作原理とその応用について理解し、説明できること
○修得内容:文章力【DP-H-2-1】
・学んだ知識を文章で表現し報告書(レポート)を作成する

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 0%
小テスト、小論文 0%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 50% 50% 50% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 講義中の演習解答:::::::::: 50% 50% 50% 100%
その他2(具体的に: 0%
100% 50% 50% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

・講義1回目で配布するテキストプリントの内容に沿って講義を進める。
・毎回,講義資料(スライド)プリントを配布する.
・図書館にある関連図書を参考にすることを推奨する

オフィスアワー

・オフィスアワー:木曜日4限以降 A号館3階27教員室

その他

★授業に関する詳細
・デジタル回路は産業を支える基幹技術であり,ソフトウェア設計とも緊密な関係にある.そのため講義の内容は多方面の知識を必要とするが,平易な表現を用いて講義内容を理解しやすいように再構成する.
・講義での演習課題および成績評価レポートの答案は返却しない.

★欠格条件:以下の3つの条件の一つでも満たす場合は欠格(E評価)とする
・6回以上の欠席(学務課発行の欠席証明を提出すれば,その欠席は6回のうちに入らない)
・講義での演習課題が6回以上未提出
・成績評価レポートを未提出

★出席の各種判断について:以下の通りとする
・出席:出席入力の指示が出て10分以内に入力した場合は出席とする
・遅刻:出席入力の指示が出て10分以上経過して入力した場合は遅刻とする
・欠席:出席の入力が無く課題提出が無い場合は欠席とする
・欠席:遅刻が50分以上の場合は欠席とする(講義のほぼ半分を受けていないため)

★その他
・先に履修しておくことが望ましい科目:「電子回路1」「電子回路2」
・提出したレポートは返却しないが,解答例は学内システム等で公開する

実務経験のある教員による授業科目

綜合家電メーカでの商品開発・設計の経験をもとに,講義内容が設計の現場でどのように応用されているのか,学んだ知識がどのように活かされるのか,を適宜解説しながら講義を進める.
特にデジタル家電機器の設計時での事象を主体にして,講義内容と照らし合わせながら解説する.