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最終更新日:2020/12/11  

GB12801   論理システム

1.0 単位, 2 年次, 春季休業中集中
金澤 健治, 山口 佳樹

授業概要

論理回路を計算機システム等の実用的なデジタル回路技術に応用するための基礎知識について解説する。

備考

論理回路,論理回路実験の単位を修得していることが望ましい.
03/1,2
オンライン(オンデマンド型)

授業方法

講義

学位プログラム・コンピテンスとの関係

・専門コンピテンス
3. 情報システム分野の専門能力

授業の到達目標(学修成果)

1. 同期回路設計における基礎および設計手法を理解する
2. ハードウェア記述言語の考え方を理解する
3. ハードウェア記述言語を用いた設計手法を理解する
4. システム設計の基本となる、制御回路とデータバスの設計の実際を理解する

キーワード

論理回路, 同期回路, 有限状態機械, 回路設計, ハードウェア記述言語

授業計画

授業は,オンライン(MS Teams ないし Zoom)で行われます.

2020年度は集中授業として開講されるため,通常授業とは重複しない日程(春季休業を予定)で,長さは2日ないし3日とします.

提出レポートは,授業終了後に指定し,最大2~3時間程度の内容を見込んでいます.

レポートの提出先は manaba とし,提出締切は授業終了後2週間後,内容については授業内で連絡します.

第1回 論理回路の復習
組み合わせ回路と順序回路
真理値表、カルノー図
回路設計の考え方と基礎
加減算器、デコーダ、セレクタ、コンパレータ
基本記憶素子(ラッチ、フリップフロップ)
状態遷移図を用いた順序回路設計
第2回 同期回路設計の基礎
有限状態機械、状態遷移図、状態の簡単化
メモリと真理値表と組み合わせ回路
同期回路と非同期回路
フリップフロップ・プログラミング
タイミング設計の基礎
動特性、クリティカルパス
第3回 ハードウェア記述言語入門
ハードウェア記述言語の考え方と設計指針
モジュール構造と組み合わせ回路の記述
モジュール記述とポート宣言
always文の使い方
同期リセットと非同期リセット
第4回 ハードウェア記述言語による回路設計
回路シミュレータの利用
乗算器の設計
ステートマシンの設計
システムデザイン
プロセッサの設計
第5回 ハードウェア記述言語による回路設計2
ハードウェア記述言語を利用した論理システム開発手順
バス構成と論理回路によるシステム設計
バスと3ステート出力
同期式バスと非同期式バス
制御回路とデータバス

履修条件

「論理回路」および「論理回路実験」の単位を取得していること。他専門学群,他学類で同様の科目を受講している場合は担当教員に事前に連絡を取ること.また「論理システム演習」を修得ないし同年度に習得予定であることが望ましい.

成績評価方法

採点は,レポートの採点結果と授業態度や姿勢などを総合的に評価して決定されます.

学修時間の割り当て及び授業外における学修方法

授業終了時に示す課題についてレポートを作成すること

教材・参考文献・配付資料等

講義スライドを manaba で配布

参考書籍
「だれにもわかるディジタル回路 改訂3版」相磯秀夫(監修)、天野英晴、武藤佳恭(共著)、オーム社
「入門Verilog HDL記述―ハードウェア記述言語の速習&実践」小林 優(著)

オフィスアワー等(連絡先含む)

金澤 健治  メールでアポイントメントをとってもらえれば随時 
23051795
山口 佳樹  総合研究棟B SB1109/SB928
1002505 http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~yoshiki/

その他(受講生にのぞむことや受講上の注意点等)

2020年度は2021年1~3月に開講します.履修方法および授業の詳細については,2020年12月頃に掲示されます.

他の授業科目との関連

ティーチングフェロー(TF)・ティーチングアシスタント(TA)

TA: 1名