Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie
Sylabus przedmiotu Elementy cyfrowe i układy logiczne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Elementy cyfrowe i układy logiczne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Małecki <Krzysztof.Malecki@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Krzysztof Małecki <Krzysztof.Malecki@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
dla tego przedmiotu nie są określone wymagania wstępneCele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z metodyką projektowania układów. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności tworzenia schematów układów logicznych do rozwiązania określonych zadań. |
| C-3 | Zapoznanie studentów z elementami cyfrowymi w technologiach TTL i CMOS. |
| C-4 | Zapoznanie studentów z metodykami minimalizacji i optymallizacji układów. |
| C-5 | Zapoznanie studentów z ideą układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Zajęcia organizacyjne: omówienie zasad uczestnictwa, przygotowywania się i zaliczenia formy zajęć | 1 |
| T-A-2 | Rozwiązywane równań logicznych (Algebra Boole'a) | 2 |
| T-A-3 | Przekształcanie funkcji logicznych na różne postacie (np. kononiczne) | 1 |
| T-A-4 | Minimalizacja funkcji logicznych przy wykorzystaniu tablicy Karnough’a | 2 |
| T-A-5 | Minimalizacja funkcji logicznych przy wykorzystaniu metody Quine’a | 2 |
| T-A-6 | Układy logiczne i arytmetyczne | 2 |
| T-A-7 | Metoda testowania układów logicznych | 2 |
| T-A-8 | Realizacja na schematach prostych układów logicznych | 2 |
| T-A-9 | Kolokwium zaliczeniowe | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Zajęcia organizacyjne: omówienie celów przedmiotów, zależności przedmiotu w stosunku do innych przedmiotów w ścieżce programowej, omówienie zasad uczestnictwa w wykładzie, określenie formy zaliczenia | 1 |
| T-W-2 | Logika dwuwartościowa, podstawowe tożsamości algebry boolowskiej, przekształcenia algebraiczne, standardowe postacie wyrażeń boolowskich, mintermy i maxtermy, suma iloczynów oraz iloczyn sum, kod Gray’a Bramki logiczne | 2 |
| T-W-3 | Etapy syntezy układów logicznych Optymalizacja układów dwupoziomowych, omówienie wybranych metod minimalizacji funkcji i układów | 3 |
| T-W-4 | Optymalizacja układów wielopoziomowych | 2 |
| T-W-5 | Projektowanie kombinacyjnych układów logicznych (koncepcje projektowania, automatyzacja procesu projektowania, projektowanie wspomagane komputerowo, stopnie scalenia, technologie wytwarzania układów, procedura projektowania, symulacja) | 2 |
| T-W-6 | Systemy funkcjonalnie pełne | 1 |
| T-W-7 | Programowalne technologie realizacji układów logicznych (ROM, PLA, PAL) | 2 |
| T-W-8 | Logiczne układy kombinacyjne (dekodery i ich rozbudowa, kodery i ich rozbudowa, multipleksery, demultipleksery, implementacja funkcji logicznych) | 2 |
| T-W-9 | Układy arytmetyczne (sumatory binarne, półsumator, pełny sumator, odejmowanie binarne, mnożenie i dzielenie binarne) | 2 |
| T-W-10 | Testowanie układów logicznych | 2 |
| T-W-11 | Układy sekwencyjne: przerzutniki, rejestry, liczniki | 4 |
| T-W-12 | Wprowadzenie do języków opisu sprzętu | 2 |
| T-W-13 | Technologia TTL i CMOS, przykładowe układy i ich schematy, technologia PLC - implementacja funkcji logicznych | 4 |
| T-W-14 | Wpisanie ocen uzyskanych w procesie zaliczenia | 1 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | przygotowanie do ćwiczeń | 20 |
| A-A-3 | przygotowanie do wejciówek | 8 |
| A-A-4 | przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego | 20 |
| A-A-5 | odrabianie zadań domowych | 20 |
| A-A-6 | konsultacje - udzial studenta | 1 |
| A-A-7 | Udział w zaliczeniu formy zajęć | 1 |
| 85 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | czytanie wskazanej literatury | 5 |
| A-W-3 | praca własna (w tym: powtórzenie poprzednich wykładów, przygotowanie się do kolejnego wykładu) | 15 |
| A-W-4 | przygotowanie się do zaliczenia wykładu | 15 |
| A-W-5 | Udział w konsultacjach | 2 |
| A-W-6 | Udział w zaliczeniu | 2 |
| 69 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny wykład problemowy metoda przypadków |
| M-2 | ćwiczenia przedmiotowe - audytoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: ćwiczenia - sprawdzenie wiedzy na podstawie wejściówek i kolokwium końcowego zawierającego również pytania teoretyczne z wykładu |
| S-2 | Ocena podsumowująca: wykład - na podstawie ocen uzyskanych z pytań teoretycznych zadanych w czasie kolokwium |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_B/6_W01 zna podstawowe pojęcia związane z układami logicznymi: kombinacyjnymi i sekwencyjnymi | I_1A_W03 | T1A_W01, T1A_W02, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02 | C-3, C-2, C-4, C-1, C-5 | T-W-2, T-W-6, T-W-9, T-W-5, T-W-8, T-W-4, T-W-10, T-W-7, T-W-3, T-W-11 | M-2, M-1 | S-1, S-2 |
| I_1A_B/6_W02 zna pojęcia dotyczące syntezy układów cyfrowych | I_1A_W03 | T1A_W01, T1A_W02, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02 | C-3, C-1, C-2, C-4, C-5 | T-W-4, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-2, T-W-5, T-W-7, T-W-3, T-W-6, T-W-11 | M-2, M-1 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_B/6_U01 umie zapisać funkcję logiczną dla określonego zadania i na jej podstawie umie zamodelować układ logiczny | I_1A_U18 | T1A_U13, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U05, InzA_U07, InzA_U08 | C-4, C-5, C-1, C-2 | T-W-2, T-W-6, T-W-8, T-W-7, T-W-9, T-W-3, T-W-5, T-W-4 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_B/6_W01 zna podstawowe pojęcia związane z układami logicznymi: kombinacyjnymi i sekwencyjnymi | 2,0 | nie zna podstawowych pojęć dotyczących przedmiotu |
| 3,0 | zna pojęcia układów kombinacyjnych i sekwencyjnych | |
| 3,5 | zna podstawowe bramki logiczne i funkcje logiczne | |
| 4,0 | zna zasady łączenia bramek logicznych w układ logiczny | |
| 4,5 | zna podstawowe układy sekwencyjne, potrafi je opisać i wskazać zastosowanie | |
| 5,0 | zna szczegółowo pojęcia związane z układami kombinacyjnymi i sekwencyjnymi | |
| I_1A_B/6_W02 zna pojęcia dotyczące syntezy układów cyfrowych | 2,0 | nie zna pojęć związanych z syntezą układów cyfrowych |
| 3,0 | zna etapy syntezy układów i ma wiedzą dotyczącą rodzajów syntezy układów | |
| 3,5 | zna etapy syntezy układu logicznego i ma wiedzę jak łączyć podstawowe bramki logiczne w celu uzyskania układu realizującego określoną funkcję logiczną | |
| 4,0 | zna metody minimalizacji funkcji i optymalizacji (dwupoziomowej) układu | |
| 4,5 | zna metody optymalizacji wielopoziomowej i wie jak je zastosować | |
| 5,0 | zna szczegółowo procedurę projektowania układów cyfrowych, potrafi określić na zadanym przykładzie czy zostały zachowane zasady poprawnego projektowania układu oraz potrafi udowodnić i uzasadnić swoją wypowiedż |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_B/6_U01 umie zapisać funkcję logiczną dla określonego zadania i na jej podstawie umie zamodelować układ logiczny | 2,0 | nie umie zamodelować układu dla określonej funkcji logicznej |
| 3,0 | umie zapisać funkcję logiczną w różnych postaciach | |
| 3,5 | umie łączyć funktory logiczne aby utworzyć układ logiczny realizujący zadaną funkcję | |
| 4,0 | umie zastosować metody minimalizacji funkcji | |
| 4,5 | umie optymalizować (wielopoziomowo) układ logiczny | |
| 5,0 | umie przeprowadzić szczegółową syntezę układu dla określonego problemu (bez podanej funkcji logicznej) |
Literatura podstawowa
- Mano M. Morris, Kime Charles, Podstawy projektowania układów logicznych i komputerów, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, ., 2007, ISBN: 978-83-204-3268-8, .
- Majewski Władysław, Układy logiczne, EiT, Warszawa, 2003
- Giovanni De Micheli, Synteza i optymalizacja układów cyfrowych, WNT, 1998
Literatura dodatkowa
- Tadeusz Łuba, Synteza układów cyfrowych, WKŁ, 2003, ISBN: 8320614945
- Jerzy Tyszer, Grzegorz Mrugalski, Artur Pogiel, Dariusz Czysz, Technika cyfrowa. Zbiór zadań z rozwiązaniami., BTC, 2010, ISBN 978- 83-60233-64-1
- Wilkinson Barry, Układy Cyfrowe, WKŁ, 2003, ISBN 8320613272
- T.Łuba,D.Ojrzeńska-Wójtek, Układy logiczne w zadaniach, OWPW, 2011, ISBN 978-83-7207-950-3