授業科目名	デジタル回路II
時間割番号	TJM312
担当教員名	小谷　信司
開講学期・曜日・時限	後期・水・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
電気系科目の基盤科目の1つにデジタル回路があります。この科目ではデジタル回路の実践を広く学びます。具体的には、素子の働き、論理回路、順序回路、A/D変換、D/A変換の基本的な性質とデジタル回路を解析・設計するための方法を演習を交えながら学びます。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>メカトロニクス工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   JM-A 専門 2.三分野での活躍を目指す技術者・研究者にとって必要な基礎知識と技術 C言語による基本的（データ型、制御構造、関数等）なプログラムが作成でき、組込み用マイコンの基本的なI/O制御プログラムをマイコンの概要と動作の理解の上で作成できる。 ○ JM-B 3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。 2.電気分野 論理回路、順序回路の解析・設計ができる。 ○ JM-C 3.情報分野 論理回路、順序回路の解析・設計ができる。 ○ JM-D コンピュータのアーキテクチャ（構成様式）と動作原理が説明できる。 ◎ JM-E 組込みシステムにおいて、ソフトウェアを開発することができる。 ○ JM-F 4.三分野の知識を利用した分野をまたがった活用 アーキテクチャ、ハードウェア、プログラミング、電気信号、電子回路、センサ、アクチュエータ、機構、材料、等の関連性を考慮した上、総合的な設計をして製作ができる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 JM 1 C言語による基本的（データ型、制御構造、関数等）なプログラムが作成でき、組込み用マイコンの基本的なI/O制御プログラムをマイコンの概要と動作の理解の上で作成できる。 JM-A 2 素子の働き、論理回路、順序回路、A/D変換、D/A変換について回路の解析、設計の実践を説明できる。 JM-B 3 素子の働き、論理回路、順序回路、A/D変換、D/A変換について回路の解析、設計の実践を説明できる。 JM-C 4 コンピュータのアーキテクチャ（構成様式）と動作原理が説明できる。 JM-D 5 Raspberry　Pi上でソフトウエアを開発し、センサの値の読み取り、モータの制御方法のを説明できる。 JM-E 6 アーキテクチャ、ハードウェア、プログラミング、電気信号、電子回路、センサ、アクチュエータの関連性を説明できる。 JM-F
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 小テスト／レポート／試験／実習により理解度／論理的思考／説明力を評価 2 10% 小テスト／レポート／試験／実習により理解度／論理的思考／説明力を評価 3 10% 小テスト／レポート／試験／実習により理解度／論理的思考／説明力を評価 4 20% 小テスト／レポート／試験／実習により理解度／論理的思考／説明力を評価 5 20% 小テスト／レポート／試験／実習により理解度／論理的思考／説明力を評価 6 20% 小テスト／レポート／試験／実習により理解度／論理的思考／説明力を評価 合計 100%
＜授業の方法＞
【ライブ型】ただし、新型コロナウイルスの状況に応じて変更 デジタル回路Iの内容と、簡単な数学を復習しておくと授業の理解に役立つでしょう。 C言語やマイコン（Raspberry Pi）に関して復習しておくと、後半の演習に役立つでしょう。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
田所　嘉昭, 新インターユニバーシティ：ディジタル回路, オーム社, ISBN:978-4-274-20609-2
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル １．オリエンテーション：デジタル回路IIの学び方 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 論理回路の学び方、ビット、バイト、ノイズ、時間遅れ 2 タイトル ２．デジタル回路「I」と「II」の違い：論理レベルと実際の回路レベル 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 論理レベルと実際の回路レベルの違い 3 タイトル ３．回路設計とシミュレーション 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 HDL、VHDL、ソフトウエアの設計開発過程、ドキュメントの重要性 4 タイトル ４．コンピュータの構成 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 メモリ、CPU、ノイマン型コンピュータ 5 タイトル ５．メモリの詳細 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 SRAM、DRAM、タイミングチャート、データ読み出し、データ書込み 6 タイトル ６．デジタル回路の重要な素子CCD（Couple Charged Device） 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 CCD（Couple Charged Device） 7 タイトル ７．A/D変換、D/A変換 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 量子化誤差、標本化 8 タイトル ８．総括評価・まとめ（前半） 事前学習 事後学習 実施した小テストの復習 試験課題の復習 授業内容 中間試験 9 タイトル ９．[実習]Raspberry Pi でデジタル回路実習 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート作成 授業内容 環境構築、ネットワーク接続 10 タイトル 10．[実習]ポート、High、Low、DI、DO(1) 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート作成 授業内容 LEDの点滅、点灯、消灯 11 タイトル 11. [実習]ポート、High、Low、DI、DO(2) 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート作成 授業内容 スイッチの値読み取り、読み取りデータによるLED制御 12 タイトル 12. [実習]A/D変換 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート作成 授業内容 温度センサ値の取得、LEDの制御 13 タイトル 13. [実習]PWM 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート作成 授業内容 RCサーボモーター制御：メトロノームの作成 14 タイトル 14. [実習]デジタル画像：カメラ入力 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート作成 授業内容 簡単な画像処理 15 タイトル 15. [実習]デジタル画像で人工知能 事前学習 事後学習 配布資料の予習 実習課題の復習、レポート完成 授業内容 Deep　Learning実践、発表会 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
ハードウエアの性能と特徴を考慮したソフトウエア設計の実務経験を持ち、 その実務経験をデジタル回路IIで修得する項目の実践応用に活かす。 [
＜備考＞
この科目は、電気系科目の核となる科目です。しっかり勉強してください。演習を多くしてゆっくり授業を進めますので、余力のある人は、演習問題を自分で勉強してほしい。後続科目の学習に必ず役立ちます。