ディジタル回路(製作演習付き講義)


本ページは,筆者が学部生向けに実施した製作演習付き講義の講義スライドです. この講義の目的は,「ディジタル回路作りの楽しさを体験すること.その体験によって,ディジタル回路の理解を深めること」です.講義の特徴は,座学を前半の45分に圧縮し,後半の45分を回路製作演習としたことです.さらに,約50人全員に1人1つのキットを準備して,全員が自分の回路を設計し,作り,動かす講義としたことです.そして,これを毎週実施しました.

座学を従来の半分の時間に短縮するために,要点を空欄にした資料を配布し,本スライドによる講義を通して,学生に穴埋めをさせました.そして,要点が分れば演習課題の設計・製作ができるようにしました.学生が作った回路はTAにチェックしてもらいました.

ディジタル回路は正しく配線すれば,ノイズの影響を受けること無く確実に動作します.期も半ばになると,配線に慣れ,素早く課題を作り上げる学生がたくさん現れます.そこで,ボーナス課題を設けました.

毎学期末のアンケートでは,ほとんど学生が「新鮮だった.楽しかった.大変だったけれど動いたときは感動した.座学の内容を深く理解できた.」等と記していました.

以下,講義スライドと製作課題の動作ビデオを紹介します.なお,講義内容の詳細は,拙著「ディジタル回路」(アマゾン kindle版)に記しました.


  第1回 準備

    ビデオ 矩形波発生回路

  第2回 AND, OR, NOT回路

    製作課題1 (AND,OR,NOT回路)
    製作課題2 (ド・モルガンの法則を確認する回路)

  第3回 論理回路設計

    製作課題3 (回路の簡単化)
    5.2節の回路 (4入力の組み合わせ論理回路)

  第4回 7セグメントLED課題

    6.1節の回路 (7セグメントLEDの駆動回路)
    製作課題4 (7セグメントLEDの駆動回路その2)

  第5回 NAND, NOR, XOR回路

    製作課題5 (7セグメントLEDの駆動回路(その3))

  第6回 加算回路

    製作課題6 (加算回路)

  第7回 カルノー図

    製作課題7 (カルノー図による論理式の簡単化)

  第8回 Dフリップフロップ

    製作課題8 (二つのDフリップフロップの動作の違い)
    製作課題9 (二つのDフリップフロップの動作の違い(その2))

  第9回 非同期式カウンタ

    製作課題10 (Dフリップフロップを用いた非同期式16進カウンタ)
    製作課題11 (Dフリップフロップを用いた非同期式14進カウンタ)

  第10回 同期式カウンタ

    製作課題12 (Dフリップフロップを用いた同期式5進カウンタ)

  第11回 JKフリップフロップ

    製作課題13 (JKフリップフロップを用いた同期式7進カウンタ)

  第12回 順序回路

    おつりが出ない自販機の順序回路
    製作課題14 (おつりが出る自販機の順序回路)

  第13回 自由課題

    製作課題15(電子ルーレット(ゆっくりバージョン))
    製作課題15(電子ルーレット)
    製作課題16(電子さいころ(ゆっくりバージョン))
    製作課題16(電子さいころ)
    製作課題17(150円のジュースの自販機)


著者:古橋 武
   名古屋大学名誉教授
   E-mail: furuhashi.takeshi*

    * に @gmail.com を付けてください.




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