論理演算工学

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
論理演算工学
Logical Operations
B200270001 2 2 後期授業 専門科目 BEPRI2309-J1 金4 A5-123 戸出 英樹・他

オフィスアワー

戸出英樹: 水曜日5限
岡田 真: 金曜日5限
勝間 亮: 金曜日2限

授業目標

デジタルコンピュータに代表される情報処理システムの演算回路,記憶回路などを構成する論理回路の設計ができる.具体的には,論理関数をカルノー図による手法,クワイン・マクラスキー手法の双方で簡単化し,AND/OR/NOTゲートで構成された組合せ論理回路を設計できる.さらに,各種フリップフロップを使用した順序論理回路の設計ができる.等価な状態を併合し,状態数の最小化することができる.

教科書

柴山潔 著「コンピュータサイエンスで学ぶ 論理回路とその設計」(近代科学社)

参考書

笹尾勤 著「論理設計 スイッチング回路理論」(近代科学社)

授業時間外の学習(準備学習等について)

授業の具体的項目に記載している内容に関して、テキストの対応する箇所を予習しておくこと。また、講義中に実施した例題・演習課題について復習しておくこと。演習の前には当該部分を復習しておくこと。

授業の概要

以下の項目を講義する。また、各内容について実習を行う。
・論理演算
・論理関数と標準化、完全系
・カルノー図による論理関数の簡単化
・クワイン・マクラスキー法による論理関数の簡単化
・比較器や符号化器など典型的な組合せ論理回路の設計法
・フリップフロップの動作原理
・フリップフロップを用いた同期式順序論理回路の設計法
・カウンタやレジスタなど典型的な順序論理回路の設計法

授業計画

第1週:数の表現とブール代数  
第2週:論理関数(1)
第3週:論理関数(2)と完全系  
第4週:カルノー図による論理式の簡単化(1) 
第5週:カルノー図による論理式の簡単化(2) 
第6週:Quine-McClaskey法 
第7週:基本論理ゲートと組合せ論理回路の基礎 
第8週:組合せ論理回路の設計法
第9週:順序論理回路の基礎・フリップフロップ
第10週:同期式順序論理回路の設計法(1) 
第11週:同期式順序論理回路の設計法(2)
第12週:同期式順序論理回路の設計事例 
第13週:状態数の最小化
第14週:レジスタ,計数回路  
第15週:演習
第16週:期末試験

成績評価

max(期末試験80点+レポート20点, 期末試験100点)

なお,状況により期末試験を最終レポート課題に切り替える可能性があります.
その際はできるだけ早期に通知します

備考(実務経験の活用を含む)

■ 後期授業開始日よりオンライン授業とする.
  ※変更が生じた場合(対面授業への切り替え等),アナウンスする.
   オンライン授業の利用環境や受講環境の支援については以下を参照:
   http://www.osakafu-u.ac.jp/info/efforts/covid19/online_lessons/

■ 期末試験は対面での試験を予定している. (変更の場合はできる限り早期に通知する)

■ 講義はリアルタイムではなく非同期型で実施する.
  ※授業支援システム上で各回の講義資料や講義動画等の資料を提示する.