論理回路Ⅱ

Logical Circuits Ⅱ

専門教育科目

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工学部

2年

HETBK3MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2026年度後期

新居 学

工学研究科

日本語

目標9

水曜日12:00~13:00・6206室(メールによる事前連絡が望ましい)

nii@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／4〇／5〇

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講義目的：最近のAI技術の発展などに伴い計算機・情報システムは急進的に発展している。システム設計はハードウェア記述言語により行なわれている。ハードウェア記述言語による回路設計を修得し、基本的な回路の実装とシミュレーションによる動作確認を行うことで、コンピュータをより深く理解し活用する力を育成する。


到達目標

• 第一に、HDLとシミュレーションを用いる回路設計の基本を説明できること。
• 第二に、HDLとシミュレーションにより、応用的な回路設計ができること。

授業の概要：コンピュータの性能向上は半導体集積回路の大規模複雑化を伴う。ハードウェア記述言語(HDL;Hardware Description Language)やＣ言語を用いないで大規模複雑化した現在の回路を設計することは不可能になっている。本講義では、まず、ハードウェア記述言語について説明する。次に、基本的な組合せ回路や順序回路の設計と設計した回路の検証のためのシミュレーションを通して理解を深める。また、応用として送受信回路、乗算器、関数計算回路等についてHDLを用いて実装し、シミュレーションを行うことによりその動作を確認する。

授業計画：
第１回：ハードウェア記述言語概説（配付資料１章）
第２回：ハードウェア記述言語（基本的な文法）（配付資料２章）
第３回：ハードウェア記述言語（シミュレーションの方法）（配付資料３章）
第４回：ディジタル回路シミュレーション（配付資料４章）
第５回：ディジタル回路の生成（配付資料５章）
第６回：カウンタ回路の設計（非同期式回路と同期式回路）（配付資料６章）
第７回：カウンタ回路の設計（周波数分周回路）（配付資料７章）
第８回：演算回路の設計（加減算回路）（配付資料８章）
第９回：演算回路の設計（累算式演算回路）（配付資料９章）
第１０回：演算回路の設計（コンピュータ用演算回路）（配付資料１０章）
第１１回：乗算器の設計（並列型乗算器と直列型乗算器）（配付資料１１章）
第１２回：乗算器の設計（Boothの乗算アルゴリズム）（配付資料１２章）
第１３回：乗算器の設計（直列型２の補数表示整数乗算器）（配付資料１３章）
第１４回：シリアルデータ回路の設計（配付資料１４章）
第１５回：周波数カウンタの設計（配付資料１５章）

パソコンの利用：第２回以降は基本的に毎回使用予定。

対面

利用する場面を限定し許可

生成ＡＩの利用にあたっては『本学の教育における生成ＡＩの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。
この授業においては、以下の範囲において、生成ＡＩの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。生成ＡＩの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成ＡＩを利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。生成ＡＩの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。また、生成ＡＩによる出力結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない。
利用範囲：予習復習、講義資料の要約、課題・レポート文案作成、コーディングの補助

テーマごとに資料を配布する。

【予習】授業に際して指示する配付資料の部分を事前読み込み（30ｈ）
【復習】課題演習・レポート作成（5回、15ｈ）、講義内容の理解を深め定着させるために配付資料を読み直し（15ｈ）

採用しない。

成績評価の基準：

• 定期試験は実施しない。講義内容に沿った課題を課し、HDLとシミュレーションを用いる回路設計の基本を説明し、これを利用した基本的なディジタル回路設計を実際にできる者に対して、その理解度に基づき、S（90点以上）、 Ａ（80点以上）、 B（70点以上）、 C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。

成績評価の方法：

• 課題・レポート(100%)により総合的に評価する。

課題レポートについては、原則次の講義内で解説する。
最終レポートは、講義最終日の中で例を紹介しながら講評する。あるいは、ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って講評を示す。

該当しない。