電気電子情報第一（前期）実験 G5. ディジタル回路五島「ディジタル回路」数学ブール代数 (Boolean algebra) 有限オートマトン理論 (finite automata theory) ディジタル回路/論理回路 (digital circuit/logic circuit) 組み合わせ回路 (combinational logic) 順序回路 (sequential logic) コンピュータ・ハードウェアこれらは「抽象化された論理回路」を扱う学問分野抽象化された論理回路論理ゲートはモデル論理ゲートは，通常，電子回路でできているが，「論理ゲート is 電子回路」ではない！電子回路のアナログ的性質をいちいち考えていては，数学的性質の考察や，大規模なシステム開発は不可能 5.0V 0.2V 0 4.5V 4.8V 1 1 物理的論理ゲートの構成逆に言えば，物理的論理ゲート電子回路のアナログ的性質を忘れてもいいように作る抽象的論理ゲートどうしても忘れられない性質だけを取り出す論理ゲートを特徴づける性質性質 1. 入出力論理値 (0/1) の関係 2. 遅延 3. ノイズ耐性 4. エネルギーの消費と発熱 5. … 理想はスイッチでは，どうやって？実験の内容 1. CMOS インバータのアナログ的性質の測定後述 2. D-FF 「FF のしくみを理解する」 3. 直列加算器 n bit の値 2つを，下位から順に加算その制御回路「ディジタル回路を作ってみる」おせっかい回路設計，配線図など，できるものは予めやっておく実験中にカルノー図を描いている時間はないレポートの内容 (1/2) この実験 (G5) のレポート限定 Conciseness 書くべきこと：オリジナルなこと実験結果，考察等その説明のために必要な実験の手順など書くべきでないこと：冗長なこと読者（採点者）にとって常識的なこと – ex) 論理ゲート一覧参考文献としてあげれば済むことページ数制限はなし少なくても，多くても，悪印象レポートの内容 (2/2) この実験 (G5) のレポート限定書くべきこと：結論：「グラフから○○という性質が読み取れる．この性質があると，△△となる．その結果，論理ゲートを抽象モデルとして扱うことができる．」結論を補強するように描かれたグラフ今日やること実験 1： CMOS インバータ入出力特性ゲートの遅延負荷（容量）による変化 VDD パルスジェネレータ F.O.4 Inverter Vin V V Vout 実験 1：Low/High，閾値入力  出力電圧特性を測定 Vout VDD Vin VDD Vout O Vth VDD Vin 実験 1：遅延入力 → 出力遅延を測定 Vin Vout VDD Vin VDD Vout O time 電源装置パルスジェネレータ電源と入力出力をドライブするのは，入力ではなく，電源 VDD VDD 充電 Vin Vout 放電注意事項 IC を壊さない 1. 定格電圧 (5V) を超えないようにする IC を挿す前に電圧を調整する – 電源装置 – パルス・ジェネレータ 2. 足（ピン）を曲げない抜き差しは，真っ直ぐ抜く時は，エクストラクタを使う