論理値と2進数値の違い

コンピュータアーキテクチャI
#1 Introduction
平成28年4月8日
本講義の目標

ディジタル信号と物理量
– 量子化，標本化の原理を理解し，初歩的なブール代数による演算をす
ることができる

組み合わせ論理回路の設計
– 命題を論理式で記述し，これを論理回路として記述することができる

順序回路の設計
– 各種フリップフロップの動作を理解し，簡単な有限状態機械を順序回路
で記述できる

総合的な論理回路の設計
– 与えられた課題から自ら命題を設定し，それを実現するのに適切な論
理回路を設計することができる
対応するディプロマポリシー：
計算機システムの構成や動作に関する知識を習得し，
それを応用できる力
授業計画（１）
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
アナログとディジタル（4/8）
論理代数の基礎（4/15）
論理関数と論理式（4/22）
ブール演算演習，単元テスト（5/6）
カルノー図による論理式の簡単化（5/13）
論理式の簡単化演習（5/20）
組み合わせ回路の設計（5/27）
組み合わせ回路設計演習，単元テスト（6/3）
授業計画（２）
9. フリップフロップ（6/10）
10. 順序回路の設計１（6/17）
11. 順序回路の設計２（6/24）
12. 順序回路の設計演習，グループ演習（7/1）
13. コンピュータと論理回路１（7/8）
14. コンピュータと論理回路２（7/15）
15. コンピュータと論理回路３（7/22）
定期試験（8/5）
教科書について

講義中教科書を参照することがありますので，購入
しておいてください．
– 論理回路の基礎（改訂版），田丸啓吉著，工学図書，
2,200円
参考書について

入門向け
–
–
–
–

松下俊介，「基礎からわかる論理回路」，森北出版
速水治夫，「基礎から学べる論理回路第2版」，森北出版
浜辺隆二，「論理回路入門第2版」，森北出版
角山正博・中島繁雄，「ディジタル回路の基礎」，森北出版
やや上級向け
– 肥川宏臣，「ディジタル電子回路」，朝倉書店
– 原田豊，「論理回路と計算機ハードウェア」，丸善
– 柴山潔，「論理回路とその設計」，近代科学社

教科書と同レベルかちょっとだけ上級向け
– 髙木直史，「論理回路」，オーム社
– 浅川毅，「論理回路の設計」，コロナ社
成績評価

単元テスト20％
– 単元テストは40分～60分程度の試験時間
– 単元テストの回数は2回（１０点満点×２回）
– 単元テストの結果に不安がある者は，次回講義開始時ま
でにレポートとして解答を提出すれば，８０点を限度として
単元テスト得点とみなします
– 単元テスト･レポートは所定の表紙をつけること

グループ演習10%
– グループ課題１回（１０点満点×１回）
– 自宅で解いてきた課題をグループ毎に確認，提出

定期試験は授業で扱った全範囲を対象
– ７０点満点
出欠の確認について



授業時間中に確認の用紙をまわしますので，自筆サ
インを書き入れること．
サインに疑義がある場合，改めて口頭で確認すること
があります．
用紙を持ってくるのを忘れたら，口頭での確認にする
こともあります．
演習，レポート，定期試験について

演習
– 講義中の演習で解答した者には加点があります．

レポート
– 各単元テストについて自主的に出すもの以外は，今のところ考
えていません．
– 単元テスト結果があまりに悪いようだと，追加のレポートを課
すこともあります．
– レポートの提出期限は単元テスト翌週の講義開始時（チャイム
が鳴り終わるまで）とします．

定期試験
– 講義を４回以上休んだものは，定期試験の受講資格を失いま
す．
– 上記は３回までは休んでよい，との意味ではありません
レポート問題の配布について

授業で使ったスライド，単元テスト問題は以下のURL
で配布します．
http://w1.cs.miyazaki-u.ac.jp/users/yamamori/
から“講義情報”へ．
– “講義情報”は学内からのアクセスのみ許可します．


レポート用表紙も上記ウェブページにて配付します．
ウェブでの配布は基本的にPDF形式で行います．
再試験について

原則として再試験は行いません．
– レポートなどで十分補充可能と考えています．

万が一行う場合でも，以下の学生は対象としません
– ２回以上欠席がある
– 単元テストの平均点が一定値以下
オフィスアワーについて

木曜１６時３０分から１７時３０分がオフィスアワー
– オフィスアワーとは，教員がその時間に居室にいることを保
障する時間です．
– 出張等で不在の場合は，なるべく事前に連絡します．

授業内容に関する質問だけでなく，大学生活や進路
などに関する相談でもOKですので活用してください．
– 不在の場合はドアにホワイトボードがありますので，来訪の
意図と連絡先を書いておいてくれればコンタクトします．
予習復習について

授業と単位の関係
– 1単位＝45時間の学習に相当する内容
– 一般の講義（2単位）は90時間の勉強
– 講義の1コマは2時間に相当する


2時間×15週＝30時間にしかならない
予習・復習に使うべき時間
– トータルで90－30＝60時間，週4時間！
– マジにやれるとは思ってないが，家でも1時間位は予習
復習に当ててください．
本日の講義内容

アナログとディジタルの違い
– アナログとは？
– ディジタルとは？


2進数値と論理値の違い
なぜコンピュータはディジタルなのか？
– アナログコンピュータは存在するか？
アナログ（analog）

連続した値を扱う
– 連続関数で微分可能な関数系で表現できる


滑らかに変化して，コキッと折れ曲がったり，途中で飛んだりせ
ずに表せるデータ
代表的なアナログ信号
–
–
–
–
レコードに刻まれた音楽
AM/FMラジオの電波
ギターやピアノなど楽器の音
人間の音声
ディジタル（digital）

とびとびの値を扱う→離散値，という
– グラフがカクカクしたり，途中で途切れたりする

とびとびの値はどこにある？
– アナログ信号を一定間隔でサンプリング
論理と論理値

論理とは？
– 対になる2つの値（2値）で示される情報

論理がとる値を論理値と呼ぶ
– コンピュータの世界では０と１か，F（False）とT（True）
が多い

論理の単位はビットであり，1つの論理は1ビットで
表される
論理値と2進数値の違い

類似点
– ともに2進数一桁を単位としている
– ともに単位をビットとしている

相違点
– 論理値は各桁が独立した意味をもたせることが可能
– ２進数値は全桁セットで意味を持つ
– 論理値は論理演算，2進数値は算術演算

論理演算と算術演算は後の講義で扱います
ディジタルコンピュータとアナログ情報

論理回路の膨大な組合せ
– 現在のディジタルコンピュータ

世の中にある一般の情報
– アナログ情報が多い→変換が行われる
analog
A/D
digital
digital
digital
analog
D/A
digital
コンピュータ＝ディジタル？

現在のコンピュータは論理（ディジタル）回路から構成
されている
– 全ての演算，処理は論理演算として処理されている

論理回路ではない，アナログ回路（増幅回路など）を
使ったコンピュータはありえるか？
本日のまとめ
1. 授業計画等について
2. アナログとディジタル
•
•
連続量と不連続量を扱う
論理値と2進数値の違い
3. 論理回路とディジタルコンピュータ
•
ディジタル回路を用いたコンピュータ
4. 次回の予定
論理数学の基礎

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