デジタル回路の基礎［回路設計編］（eラーニング）

コンピュータやスマートフォン、通信機器などの電子機器は、0と1を扱うデジタル回路によって動作しています。論理ゲートを組み合わせることで、計算、データの記憶、信号の選択・変換など、さまざまな処理が実現されています。

本講座では、半加算器・全加算器などの組み合わせ論理回路、フリップフロップ・レジスタ・カウンタなどの順序回路、さらにエンコーダ／デコーダやマルチプレクサ／デマルチプレクサといった応用回路について体系的に解説します。

真理値表、論理式、回路図、タイムチャートを用いて、各回路の入出力や動作を視覚的に説明します。学んだ基本回路が、CPU内部の演算、データ保持、制御にどのように使われているのかについても整理します。

本講座は、電気・電子分野の新入社員や若手技術者、デジタル回路の設計・評価に初めて携わる方、組込みシステムやコンピュータハードウェアの基礎を学びたい方に向けた内容です。

本講座の狙い

• 組み合わせ論理回路と順序回路の違いが分かる
• 加算器、フリップフロップ、レジスタ、カウンタなどの基本動作が分かる
• エンコーダ／デコーダ、マルチプレクサ／デマルチプレクサの役割が分かる
• 基本回路とCPU内部の演算、データ保持、制御とのつながりが分かる

想定受講者

• 論理ゲートや真理値表の基礎知識をお持ちの、デジタル回路の設計・評価に初めて携わる製造業の新入社員・若手技術者の方

組み合わせ論理回路

• 組み合わせ論理回路とは
• 半加算器
• 全加算器
• 多桁の2進数の加算

順序回路（記憶を持つ回路）

• 順序回路とは
• フリップフロップ
• RSフリップフロップ
• JKフリップフロップ
• Dフリップフロップ
• タイムチャートの読み方
• レジスタ
• シフトレジスタ
• カウンタ
• 分周

応用回路

• エンコーダとデコーダ
• エンコーダの動作と回路構成
• デコーダの動作と回路構成
• 7セグメントLEDへの応用
• マルチプレクサとデマルチプレクサ
• 信号の選択と振り分け
• 多重化

まとめ

• デジタル回路の基本回路と役割
• CPU内部で使われる基本回路
• CPUの基本動作（フェッチ・デコード・実行）