2018 年度電子回路II シラバス

【 2018 年度授業概要】
科　　　目			電子回路II ( Electronic Circuit II )
担当教員			佐藤徹哉教授
対象学年等			電気工学科・5年・通年・必修・2単位 ( 学修単位III )
学習・教育目標			A4-E1(100%)
授業の概要と方針			デジタル電子回路の基礎を取り扱う．まず，各種類のデジタル回路の基礎知識を講義した後，加算回路・減算回路などの演算回路について学習する．次に各種のフリップフロップの理解を深める．また，カウンターを習熟したのち，方形波を用いたパルス回路とアナログ－ディジタル変換，ディジタル－アナログ変換について学習する．英文プリントを参照しながらノート講義形式で授業を行う．
到達目標		1	【A4-E1】各種類のデジタル回路の基礎を習熟後，加算回路・減算回路などの算術演算回路が説明できる．
		2	【A4-E1】それぞれ2つの入出力を持つフリップフロップ(RS-FF，JK-FF，D-FF，T-FF)が説明できる．また，図記号から特性表，特性方程式を求めることが出来る．
		3	【A4-E1】非同期式2n進カウンターやn進カウンター等の非同期式カウンターが説明できる．また同期式カウンターとの違いが説明できる．
		4	【A4-E1】短時間で急激な変化をする信号を扱うパルス回路と，アナログ-ディジタル変換(A-Dコンバータ)，ディジタル－アナログ変換(D-Aコンバータ)が説明できる．
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評価方法と基準	到達目標毎	1	加算回路，減算回路，RS-FF，JK-FF，D-FFなどが理解できているかを前期中間試験で評価する．
		2	T-FF，アップ(ダウン)カウンター，非同期式n進カウンタ，同期式と非同期式カウンタとの違いが理解できているかを前期定期試験で評価する．
		3	リングカウンタ，ジョンソンカウンタ，パルス回路が理解できているかどうかを後期中間試験で評価する．
		4	アナログ-ディジタル変換，設計演習について理解できているかを後期定期試験で評価する．
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	総合評価		成績は，試験85%　自己学習評価15%　として評価する．
テキスト			オリジナルテキストとしてA4縦サイズの英文プリントを配布するディジタル電子回路で用いたDigital Principles， 3rd edition， Roger L.Tokheim， McGrawHillも併せて使用する．
参考書			「新編マイクロコンピュータ技術入門」 : 松田忠重・佐藤徹哉共著（コロナ社）
関連科目			ディジタル電子回路，計算機工学，電子回路I
履修上の注意事項			オリジナルテキストとして，A4縦の英文プリントを配布するので，全ての英文は授業前に読んで理解しておくこと．授業はそれらを参照しながらノート講義形式で行うので，A4綴ノート(ルーズリーフ不可)に講義内容を記録すること．演習問題も同ノートに解答すること．別途指示するレポートと合わせて自己学習評価点として評価する．

【授業計画（電子回路II ）】
週	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	加算回路I
1	半加算器は，2個の1ビットデータを加算する装置である．全加算器は，上位ビットへの桁上がり情報と，下位ビットからもたらされる桁上がり情報を受け取り加算する機能をもつ装置であることを学習する．
2	加算回路II
2	ノイマンの全加算器：実用されている全加算器を紹介する．並列加算器・直列加算器は，複数ビットどうしの加算を行う方法であることを学習する．
3	減算回路
3	半減算器は，2個の1ビットデータの減算をする装置である．全減算器は，上位ビットへ借り情報と，下位ビットからもたらされる借り情報を受け取り減算する機能をもつ装置である．加減算回路：加算器を使用して減算を行うことを学習する．
4	フリップフロップの基礎
4	フリップフロップ（FF）の基本的な説明．RS-FFの特性方程式を理解する．RS-FFの動作確認をする．RS-FFの応用例を示す．これらを学習する．
5	RS-FF
5	クロック入力端子を持つ型とそのタイミングを学習する．
6	JK-FF
6	JK-FFの特性表，特性方程式とその回路を学習する．
7	D-FF
7	D-FFの特性表，特性方程式とその回路を学習する．
8	中間試験
8	前期の前半部分で講義を受けた内容が理解できているかを評価する．
9	T-FF
9	T-FFの特性表，特性方程式とその回路を学習する．
10	カウンターI
10	非同期式2n進カウンタを学習する．
11	カウンターII
11	カウントを増加していくアップカウンタと，カウントを減少していくダウンカウンタを学習する．
12	カウンターIII
12	非同期式n進カウンタを学習する．
13	カウンターIV
13	カウンタの誤動作の例(リセットのタイミング，ハザード，クリティカルレース)を3つ学習する．
14	カウンターV
14	カスケード接続したすべてのFFが一斉に動作する同期式カウンタを学び，非同期式カウンタとの違いを理解する．
15	定期試験の解答とカウンターVI
15	リングカウンタの構成例，特性表，タイムチャートを理解する．
16	カウンターVII
16	ジョンソンカウンタの構成例，特性表，タイムチャートをを理解する．
17	パルス回路の基礎
17	パルス応答の基礎（微分応答・積分応答）を学ぶ．
18	種々のパルス回路1
18	非安定マルチバイブレータ学ぶ．
19	種々のパルス回路2
19	トランジスタを用いた単安定マルチバイブレータを学ぶ．
20	種々のパルス回路3
20	ゲートICを用いた単安定マルチバイブレータを学ぶ．
21	波形整形回路
21	入力波形を整形する波形整形回路を学ぶ．ヒステリシス特性を持ったシュミットトリガ回路について学ぶ．
22	中間試験
22	後期の前半部分で講義を受けた内容が理解できているかを評価する．
23	アナログ-ディジタル変換
23	アナログ-ディジタル変換の基礎学ぶ．
24	D-AコンバータI
24	電流加算方式D-Aコンバータの基礎学ぶ．
25	D-AコンバータII
25	はしご型D-Aコンバータの基礎学ぶ．
26	A-DコンバータI
26	2重積分方式A-Dコンバータの基礎学ぶ．
27	A-DコンバータII
27	逐次比較方式，並列比較方式A-Dコンバータの基礎を学ぶ．
28	設計演習1
28	ディジタル電子回路の知識を用いて，応用回路の設計演習を学習する．
29	設計演習2
29	ディジタル電子回路の知識を用いて，応用回路の設計演習を学習する．
30	定期試験の解答と発展応用
30	定期試験の解答とディジタル電子回路分野における発展的な学習について学ぶ
備考	本科目の修得には，60 時間の授業の受講と 30 時間の自己学習が必要である．前期，後期ともに中間試験および定期試験を実施する．原則として試験問題も英文で出題するが，専門用語，専門表現は必要に応じて英語だけでなく日本語での理解も問うことがある．