情報回路

Information Circuits

専門教育科目

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工学部

3年

HETBK3MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

神田　健介

工学研究科

日本語

目標9

水曜日　10:40〜12:10　B520室

kanda@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／4◎／5◎

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コンピュータが有機的に結合された情報通信システムの大部分は、ディジタル信号処理を基本とする情報回路からなる。これら情報ディジタル回路に関する基礎的知識修得を目的として、まず、トランジスタのスイッチング動作やゲートレベルの基本回路について概説する。次いで，デコーダ・加算回路等の組合せ回路について講義するとともに、カウンタ・レジスタ等の順序回路について説明する。さらに、AD、 DA変換回路について解説する。
　　本講義の到達目標は、１）バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング動作原理を定性的・定量的に理解すること、２）加算回路、デコーダ、マルチプレクサ、レジスタ、カウンタを解析し、設計できること、３）組合せ論理回路を簡単化するとともに、その手法を順序回路の解析・設計に応用できること、４）AD、DA変換回路の原理を理解していること、である。

講義内容
　コンピュータシステムを支えるディジタル電子技術は著しく発展しており、従来アナログ電子回路で取り扱われていた信号を、ディジタル処理化するケースが数多く見られるようになった。また、ディジタル電子回路の集積度が指数関数的に増大し、システム構成は大規模化・複雑化傾向にある。ただし、超高密度集約化されたコンピュータシステムですら、基本的には数種のディジタル回路の組合せに過ぎない。すなわち、それら基本回路の特性や動作を充分に把握していれば、いかなる複雑なディジタルシステムでも設計・解析が可能となる。本講ではディジタル回路に関する普遍的基礎知識を習得する。まず、ディジタル基本回路といえるゲートの動作原理を、トランジスタレベルまで掘り下げて学ぶ。次いで、デコーダ、マルチプレクサ、加算回路、カウンタ、レジスタ等の簡単な組合せ回路や順序回路の設計・解析について、それらの実装例を数多く取り上げながら詳述する。さらに、AD, DA変換回路についても解説する。

授業計画
1．トランジスタのスイッチング特性(1)
2．トランジスタのスイッチング特性(2)
3．ディジタル回路の論理関数表現
4．基本論理ゲート(1)
5．基本論理ゲート(2)
6．組み合わせ論理回路の設計・解析(1)
7．組み合わせ論理回路の設計・解析(2)
8.　これまでのまとめ
9．順序回路の基礎
10．順序回路の解析・設計(1)
11．順序回路の解析・設計(2)
12．順序回路の解析・設計(3)
13．インターフェース回路(1)
14．インターフェース回路(2)
15．インターフェース回路(3)

藤井信生著、ディジタル電子回路　集積回路化時代の、オーム社（生協で購入する）

岸　政七、川又　晃共著、ディジタル電子回路、昭晃堂（姫路書写学術情報館にあり）

【予習】事前配布する資料の読み込み（2ｈ x 15回）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにテキストを読み直し（2ｈ x 15回）

講義中の課題についてはGoogleFormに回答を入力した後に解説する

講義目的・到達目標に記載する事項について十分習得した者に単位を授与する。同事項に関する到達度に応じてSからCまで成績を与える。
　授業計画の項目１から7について中間試験を行う。期末試験は、項目9から15を主な範囲として出題する。
中間試験40%、期末試験40%、受講態度による評価（講義中に実施する演習課題）20%により評価を行う。
総合点に応じて、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価の上，単位を付与する。

講義中の課題および中間試験については，次回以降の講義中に解説を行う。

電子回路I，計算機基礎，論理数学を修得しておくことが望ましい。課題回答では，⽣成系AIの使⽤は不可とする。⽣成系AIを使⽤したことが判明した場合は、単位を認定しない、⼜は認定を取り消すことがある。

該当しない