○論理回路（Logic Circuits）[5N13]

＜授業のねらい＞

論理回路は、単に「回路」の分析・構成方法を学ぶだけではなく、その背景となっている論理の構造を学びます。
我々の生活の基礎を支えているデジタル技術の基盤となっている考え方を学ぶことで、より専門的な知識へと円滑に進むことができるようになります。

＜受講にあたっての前提条件＞

本講義は再履修者用の講義となります．昨年の授業内容を復習しておいてください。また、復習してわからなかった点は、具体的な問題点をあげて質問できるようにしておいてください。

＜具体的な到達目標＞

論理回路に関する以下の項目について、基礎を理解し，基礎的な問題に対して正しく解答できるようになることを目的とします。
- デジタル回路の基礎
- 組み合わせ回路
- 順序回路

＜授業計画及び準備学習＞

事前に kuport で配布する pdf 資料にしたがって、解説→例題→演習問題の順に授業を進めます。
講義項目は昨年度の情報学部「論理回路」に準拠します。
また、項目の切れ目ごとに、授業時間の最後の方でミニクイズを出し、授業終了時に提出してもらいます。

毎回の準備学習として，事前配布資料の該当部分を熟読しておき，例題もチェックしておいてください。
なお、項目に Advanced とあるものは、より進んだ学習のためのもので、説明や試験の範囲外ですが、理解を深めるのに役立つ項目です。積極的に挑戦してみてください。

I: デジタル回路の基礎
１．ガイダンス，ディジタルとは何か
　　アナログとディジタルの違い，基数変換
２．論理ゲート
　　論理ゲートの種類，論理回路と集合の関係について解説します．
３．ブール代数
　　ブール代数の公式を使った論理式の変形について解説します．
４．論理回路の表現と分類
　4a．正論理と負論理
　　限られた種類の論理ゲートで任意の論理回路を構成する原理と方法について解説します．
　4b. 論理関数・真理値表と論理回路
　　論理回路を考察する上で重要な３つの表現とその相互関係について解説します．
　4c. 組み合わせ回路と順序回路．

II: 組み合わせ回路
５．論理関数の標準形
　　真理値表からそれに対応する論理式を確実に導く方法について解説します．
６．論理関数の簡単化
　　真理値表からカルノー図を用いて論理関数の標準形を導き簡単化する方法について解説します．
７．組み合わせ回路の応用
　　エンコーダ，マルチプレクサなどの回路設計方法について解説します．
８．加算器・減算器
　　二進数多数桁の加算・減算を計算する回路の構成法について解説します．

III: 順序回路
９．フリップフロップ
　　フリップフロップとは何かを説明し，３種類のフリップフロップについて解説します．
１０．フリップフロップの応用例
　　フリップフロップを用いて，シフトレジスタなどを構成する方法について解説します．
１１．同期式順序回路と状態遷移図
　　順序回路の動作を表現する状態遷移図について、その機能や作成方法について解説します．
１２．状態遷移図に基づく同期式順序回路の設計
　　要求される動作を状態遷移図で表現し、それを実現する同期式順序回路を構成する方法について解説します．
１３．順序機械と同期式順序回路による実現
　　簡単な機能を順序機械で定式化し、同期式順序回路により実現する方法を解説します。

１４． 学習内容の振り返り

＜成績評価方法＞

授業中に随時行うミニクイズ 30%、期末試験 70%。
到達目標に照らして，2,3年生は，6段階のGrade (A+,A,B,C,D,F) で評価し，D以上の者を合格とします．
4年生以上は S, A, B, C, Fで評価し C 以上を合格とします．

＜教科書＞

kuport で事前に配布する資料を用います。
授業前に必ずダウンロードして、プリントしたりスマホなどを用いて利用ｓｈちえください。

＜参考書＞

特に指定しません。進んだ学習をしたい場合には、適切なものを紹介します。

＜オフィスアワー＞

木曜３限 新宿 B0530 セキュアシステムラボラトリ

＜学生へのメッセージ＞

できるだけ多くの図面と例題を利用して丁寧に説明します。
事前配布資料を用いて予習をして授業に出席すると、理解が深まります。
授業に必ず出席し、疑問点は積極的に質問してください。