シラバス
| 授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科など | 担当教員 | 教員カナ氏名 | 配当年次 | 単位数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ディジタル回路 | 2024 | 後期 | 金2 | 理工学部 | 道正 志郎 | ドウショウ シロウ | 3年次配当 | 2 |
科目ナンバー
SE-EL3-5C24
履修条件・関連科目等
２年の「半導体工学基礎」を履修していることが望ましいが必須ではない。
授業で使用する言語
日本語
授業で使用する言語（その他の言語）
授業の概要
本授業の1〜2回では、デジタル回路の設計と理解に必要な２進数の演算及び論理演算を学び、３回では、論理式の簡単化、４回では論理回路を用いた組み合わせ回路の設計と順序回路の設計方法を学ぶ。さらに進んで第5回では２新数の加減算とシフト演算、6回ではMOSトランジスタの基本論理ゲートの構造を理解する。第7回ではラッチ・フリップフロップの構造を学習し、第8回では中間テストを実施する。第９回と10回ではハードウェア記述言語を用いた組み合わせ回路及び順序回路の設計方法を学び、第11回では SystemVerilogを用いたハードウエア記述言語演習でのシミュレーションの演習を行う。第12回ではメモリ回路の構造を学習し、第13回ではシステムLSIを構成するためのデジタル回路の周辺技術についての知識を習得する。最後に第14回で到達度確認テストを実施する。
科目目的
ディジタル回路およびディジタル回路を用いた応用システム、ディジタル回路を用いたシステムの実現方法について幅広く知識を身に着けることを目的とする。
到達目標
デジタル回路を用いて、２進数の演算が正しくできるようになる事。
デジタル回路を用いて、シーケンサーなどの制御回路が設計できるようになる事。
デジタル回路システムを動作させるための要素回路技術に関して一般的な知識を身につける事。
デジタルフィルタが設計できるようになる事。
ハードウェア記述言語を用いてデジタル回路の設計ができるようになる事。
デジタル回路の周辺技術に関して、システムLSI構成時に正しい判断ができるようになること。
授業計画と内容
第1回 デジタル回路導入：
第2回 論理演算：
第3回 論理式の簡単化:
第4回 組み合わせ回路と順序回路:
第5回 2進数の加減算とシフト演算
第6回 MOSトランジスタと基本論理ゲートの構造
第7回 ラッチ・フリップフロップの構造
第8回 中間テスト
第9回 ハードウエア記述言語(1) 組合せ回路
第10回 ハードウエア記述言語(2) 順序回路
第11回 SystemVerilogを用いたハードウエア記述言語演習
第12回 メモリ
第13回 デジタル回路の周辺技術：発振器、DC-DC変換器、LDO回路、レベルシフタ等
第14回 到達度確認
授業時間外の学修の内容
指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出
授業時間外の学修の内容（その他の内容等）
事前に講義テキストの内容を読んで予習すること、また講義後に出される課題を解答して授業内容の理解を深める事。
授業時間外の学修に必要な時間数／週
・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。
成績評価の方法・基準
| 種別 | 割合（％） | 評価基準 |
|---|---|---|
| 中間試験 | 30 | 100点満点のテストを実施 点数x0.3で評価 |
| 期末試験（到達度確認） | 30 | 100点満点のテストを実施 点数x0.3で評価 |
| レポート | 30 | 一回のレポートで満点は3点 氏名、学籍番号、説明内容の記載なきものは評価しない。 満点で説明内容が良い場合には4点とする。 |
| 平常点 | 10 | 受講状況を評価する |
成績評価の方法・基準（備考）
中間試験x0.3+期末試験x0.3+レポート+平常点を100点に規格化して評価します。
60点以上が合格となります。
課題や試験のフィードバック方法
授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う
課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）
アクティブ・ラーニングの実施内容
実習、フィールドワーク
アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）
演習をする際はPCの使用を前提としています。生徒の方はPCを準備する必要があります。
授業におけるICTの活用方法
その他
授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）
演習を行う際にPCの使用が必須となる。受講者はPCを準備する事
実務経験のある教員による授業
はい
【実務経験有の場合】実務経験の内容
CMOSアナログフィルタ、位相同期回路、CMOS-AD変換器、CMOSタッチセンサなど
アナログとデジタル混載のシステムLSIの設計を数多く手掛ける。
設計リーダとして設計の指導も多数経験。
【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容
実際の設計に則した実践的な授業を行う予定。
テキスト・参考文献等
テキスト:SystemVerilogによるFPGA/ディジタル回路設計入門 OHM社 3300円
参考書：実践的CMOSアナログ/RF回路の設計法 (設計技術シリーズ) 科学技術情報出版社 4620円
参考書：原央著 「MOS集積回路の基礎」、近代科学社、1992年、4,860円
参考書：デジタルシステム工学 基礎編および応用編、丸善株式会社、2003年、各6820円
参考書：RF DESIGN SERIES スミスチャート実践活用ガイド、CQ出版社、2006年、2800円
参考書：高速･高周波デジタル回路設計の勘どころ、日刊工業新聞社、2001年、3080円
その他特記事項
講義は原則対面授業で行うが、シミュレーション等のソフトを使う授業に関してはオンライン形式での授業を実施する。