2017年度 デジタル回路実験


■ お知らせ  
  【2017/06/19】

前半レポートの提出状況について
B:フィジカルコンピューティングのレポートの提出状況が思わしくありません.
一度も提出が無いと点数が付けられなく,合格点に達しない可能性が高くなります.最終提出日は8/7 17:00ですが,早めに提出をお願いします.

  【2017/05/08】

本日の授業は計算機実習室です
今日フィジカルコンピューティングの1回目ということで,ソフトウェアを中心に勉強します.計算機実習室にてWindowsを利用し,全員がProcessingによるプログラミングを行います.
今回の授業用に,Windows環境を整備してある端末はこちらです.

  【2017/05/01】

次回提出期限を少し遅らせます
5/1実施分の実験レポートの提出期限は通常次回授業時ですが,それまでに連休を挟みますので,提出期限を火曜の午後5時迄とします.森のポストまでお願いします.

リンク先の資料を自宅から閲覧可能にしました
連休中にも実家や下宿などからこのページや資料にアクセスできるように設定しました.一応,リンク先のテキストを閲覧するためにはID,PASSWDを設定しています.C(基礎ゼミ)のページと同じです.

  【2017/04/22】

初回レポート提出前に
2回目の実験で初めて,レポートを作成,提出してもらいます.初回と言うこともあり,多くの修正指示を含む再提出となりますが,少しでも精度を上げて作成するために,よくある注意点を挙げておきます.

  • まず考察がない.(少ない)
  • ブレッドボードの内部結線状態を図示していない
  • 誤差率の算出とそれに対する考察がない
  • 回路図がない. 図表に番号やタイトルがない

これらのことを指摘されないよう,充分注意して作成して下さい.

  【2017/04/22】

回路図エディタ(作図ツール)について
フリーのWebアプリ draw.io が大変よいです.よほど細かなことを要求しなければ,今後必要になるであろう様々な図はこれで作成可能です.フローチャートはもちろん,回路図やマインドマップなど知っていて損はないです. (NANDやNOR,NOTの○が妙に小さいのが気になる. 一応 MIL記号 で形や大きさは決まっているんだけど...)

  【2017/04/16】 2017年度デジタル回路実験のページを立ち上げました.

 


■ 授業計画
※ 休日 : 7/17(月)海の日


※ 進行状況を随時反映してゆきます.青線までが実施済みです
※ リンク先の資料は学内からのみ閲覧・ダウンロード可能です

  日程 主担当 テーマ 内 容
  1 4/17

オリエンテーション

・授業の概要説明
梵天丸の解説
梵天丸の調整,サンプルプログラムの実行
・梵天丸レース大会(コース図・行動命令・条件表プログラムノート用紙

(※ 実験室マシンには導入済 梵天丸書込ソフト, サンプルデータ

  2 4/24

A:基本電子回路

・実験テーマの説明(資料 前半
 ・電流,電圧,直流,交流
 ・オームの法則,キルヒホッフの法則
 ・電子部品:発光ダイオード(LED),抵抗,コンデンサー
 ・ブレッドボード,マルチメータ
レポート書き方レポートチェックシート
・LED点灯回路,特性調査

  3 5/01

・実験テーマの説明(資料 後半
・論理ゲートICについて(74LS,74HCの違い 出典:fairchildsemi社HPより)
・オシロスコープについて
 ・オシロスコープの基本を身につける(出典:日本テクトロニクス株式会社HPより)
 ・オシロスコープ入門(リンク先:CQ出版HP)
・論理ゲートICを使った回路の作成
テキストに挙げた参考資料(抜粋)
参考資料「電子回路の基礎知識」(「PICマイコンの基礎とセンサ活用入門」より抜粋)
【解説スライド】 NOTゲートICを使ったマルチバイブレータ回路

  4 5/08

B:フィジカル
  コンピューティング

・概要説明
・フィジカルコンピューティングの説明
・プログラミング基礎            (資料 B1
補足資料(計算機実習室のでのWindows 利用について)

  5 5/15 ・プログラムと実回路の連携
 ・分圧比(抵抗分圧)とPWM制御
・各種センサの説明及びその利用法
・自由課題 製作内容の検討            (資料 B2
  6 5/22 C:自由課題(1) ・Gainerを使った自由課題の製作
 ・企画発表
 ・次回プレゼン,レポートについて     (資料 C1
  7 5/29

・自由課題の発表 (プレゼンテーション)
 - - - -
・後半の実験についての準備(ノートパソコン・ヘッドフォンが必要)

  8 6/05 高田 D:ハードウェア記述言語 ・開発環境のセットアップ
・シミュレーションと論理合成
・HDLの基本文法

 ※ 詳細はmoodleの授業ページへ

  9 6/12
  10 6/19 E:FPGA

・サンプルプログラムを使用したFPGA書き込み
・実機での動作確認

  11

6/26

  12 7/03 F:自由課題(2) ・サンプルプログラムによる演習
・課題プロジェクトの作成
・FPGAを使った自由課題の製作
  13 7/10
  14 7/24
  15 7/31

・自由課題の発表 (プレゼンテーション)

    8/07 ※ レポートの最終提出期限は17:00まで
  ※ 各テーマのレポートの締切は,基本的に次のテーマの初回授業開始時とします.



 

■ 授業概要
 
担当教員
燗c 直樹 
(理学部 応用理学科 情報科学コース)
森 雄一郎 
(理学部 応用理学科 情報科学コース)
 

連絡先

理学部 情報科学棟 3F 307号室
ntakada@is.kochi-u.ac.jp
理学部 情報科学棟 3F 305号室
ymori@is.kochi-u.ac.jp
 
TA
籔中 奎介(3F 302号室)(大学院 理学専攻 応用理学コース 1年 森 研究室)
 
履修学生に求めるもの

中学理科で習う電気回路に関する知識は最低限持っていること.小グループでの実験とレポートが中心になりますので,各自の積極的な取り組みを期待します.なお、情報科学概論I, II,計算機システム学Iを履修しているか,同等の知識を持つことを前提とします.

 
授業の目的
現代社会を支える情報通信技術は,電気電子回路技術を基礎に成り立っています.その基礎となる理論や原理を様々な実験を通して実感し,現代のものづくりに欠かせないデジタル回路技術を修得することが本授業の目的です.
 
授業の概要

以下の6つのテーマに取り組み,各テーマに関してレポートを提出.実験装置数に限りがあるため,基本的にグループで実験を実施,レポートは 各個人で考察し執筆する.

 A:基本電子回路
 B:フィジカルコンピューティング
 C:自由課題
 D:ハードウェア記述言語
 E:FPGA
 F:自由課題

資料に従い実験を進め,各実験項目が終了する毎に,TAもしくは教員のチェックを受ける.

 
成績評価方法

レポート,出席率,授業態度などを総合的に評価します.
 ※ 実習科目に付き遅刻・欠席・レポートの提出遅れは厳禁です.
 ※ レポートの剽窃はカンニングと同等の扱いとします.

 
関連授業

情報科学概論 I,情報科学概論 II,計算機システム学 I 等

 
ノートパソコン
オリエンテーションを除き,基本的に全回必要です.
プログラム作成や資料・データの整理,プレゼン資料の作成などに利用します.
 ※ ACアダプタを忘れないように.
 
その他

・本授業は,情報科学コースの「課題探求・問題解決型授業」です.
・実験過程や結果を記録するためノートやレポート用紙を持ってくること.
 記録を全てノートパソコン等で行ってもよい.
・実験終了時は,実験装置や電子部品などを整理して元の状態に戻すこと.