ディジタル回路

ディジタル回路は、スマートフォンやゲーム機、パソコン、自動車、家電製品など、私たちの身の回りにあるさまざまな電子機器を動かすための重要な技術です。こうした電子機器は複雑に見えますが、実は単純なルールで動く回路を組み合わせて作られています。この授業では、コンピュータや電子機器の「頭脳」ともいえるディジタル回路の仕組みを学び、論理的に考えながら回路を設計する力を身につけることを目指します。

この授業では、まず、「0」と「1」という 2 つの数のみで構成される世界の数学であるブール代数を学びます。これがディジタル回路を理解するための基礎となります。続いて、複数の入力から出力を決定する組み合わせ回路を扱い、加算器や比較器などの基本的な回路の仕組みを理解します。さらに、過去の「状態」を記憶できる順序回路について学び、入力に加えて状態も影響して出力が決定するカウンタやレジスタなどが、どのように動作するのかを考察します。これにより、コンピュータが情報を保存しながら処理を進める仕組みを理解できるようになります。授業の後半では、実際の開発現場でも利用されているハードウェア記述言語 Verilog を扱います。プログラムを書くように回路を記述し、その動作を確認しながら設計を進めることで、理論だけでなく実践的な設計技術も身につけます。身近な電子機器の仕組みを理解しながら、論理的思考力と設計力を養う授業です。