論理回路2

井澤 裕司  

第0章  イントロダクション


1 本授業の目的は?

この授業を受講される皆さんは、すでに 2年前期 「論理回路1」 を受講し、 単位認定されている
はずです。
この 「論理回路1」 では、主として

(1) 数系 (2進数とデータ表現)
(2) 論理関数
(3) 組合せ回路
について、学習しました。

この 「論理回路2」 では、その後を受け、 より高度で実践的 な内容について解説します。
具体的には、

(1) カウンタやレジスタ等の順序回路
(2) 誤り訂正等に用いられる modulo2 の演算回路
(3) 大規模論理回路の設計に用いられているハードウェア記述言語(HDL)

等が中心になります。

この資料では、 「論理回路1」 で学習した 「組合せ回路」 や、 「論理を簡略化する手法」 については、
十分習熟し、それらの手法が活用できるものとして進めます。

理解が不足していたり、忘れてしまった項目については、各自 WEB上の教科書
論理回路1
の該当する章を参照し、復習して下さい。

2 本資料の目標は?

具体的な目標として、以下の2つを考えています。

(1) 順序回路の動作を理解し、与えられた仕様を満たす順序回路(例えばカウンタ等)を効率よく
   設計できること。

(2) 組合せ回路と順序回路で構成される実用的な論理回路(例えば簡単な電卓等)が設計できる
   こと。

3 他の科目との関連は?

この資料は、先に述べた 「論理回路1」 以外の他の科目と、密接に関連しています。

すでに修了した2年の授業について
(1)  「コンピュータアーキテクチャ」 では、 コンピュータのハードウェア(カウンタやレジスタ、ALU)
   構成や機能について学習しました。
   この 「論理回路2」 は、その下の階層を学習します。
  具体的には、コンピュータを構成する要素回路を、ゲート回路やフリップフロップ回路で構成する
  方法について学びます。

3年で開講される授業について
(2) 「コンピュータ電子回路」 では、 論理ゲートを構成する要素(ダイオードやトランジスタ) を中心に
   学習します。
この 「論理回路2」 は、それらの要素技術をベースに成立しています。

その他の多くの授業が、コンピュータを構成するハイアラーキ階層構造の中で、この 「論理回路2」
関連付けることができます。
それらの相互関係を意識しながら、学習することが重要です。

4 目次

第1章 はじめに −簡単な電卓を設計するには−
第2章 順序回路の基礎(その1) −フリップフロップ−
第3章 順序回路の基礎(その2) −応用方程式と2進カウンタ−
第4章 順序回路の基礎(その3) −カウンタ回路(非同期式)−
第5章 順序回路の基礎(その4) −カウンタ回路(同期式)−
第6章 順序回路の基礎(その5) −レジスタ・シフトレジスタ−
第7章 順序回路の応用(その1) −moduro2の論理演算回路−
第8章 順序回路の応用(その2) −疑似ランダムパタン発生回路−
第9章 順序回路の応用(その3) −巡回符号の符号・復号回路−
第10章 ハードウェア記述言語(その1) −設計手法とその特徴−
第11章 ハードウェア記述言語(その2) −回路の表記法−
第12章 ハードウェア記述言語(その3) −簡単な電卓の設計−

5 教科書

教科書として,以下を使用します.なお,本コンテンツ「論理回路2」も併用します。


「ビジュアル 論理回路入門」 : 井澤裕司 著 (プレアデス出版)

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