Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)
Sylabus przedmiotu Technika cyfrowa:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Elektronika i telekomunikacja | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Technika cyfrowa | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Penkala <Krzysztof.Penkala@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl>, Joanna Górecka <Joanna.Gorecka@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa wiedza z zakresu elektroniki półprzewodników i elementów półprzewodnikowych |
| W-2 | Podstawowa wiedza z zakresu teorii obwodów elektronicznych |
| W-3 | Podstawowa wiedza z zakresu informatyki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi układów cyfrowych oraz z ich charakterystykami i parametrami |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętnosci z zakresu badania parametrów i charakterystyk podstawowych układów cyfrowych |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętnosci z zakresu opisu, analizy i projektowania podstawowych układów cyfrowych z wykorzystaniem katalogów, not aplikacyjnych oraz oprogramowania do symulacji i wspomagania projektowania |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Synteza układów kombinacyjnych. | 4 |
| T-A-2 | Synteza układów sekwencyjnych. | 3 |
| T-A-3 | Wybrane zadania ilustrujące projektowanie w technice mikroprogramowej. | 2 |
| T-A-4 | Kolokwium sprawdzające 1 | 1 |
| T-A-5 | Wybrane obliczenia układowe dla różnych technik realizacyjnych układów cyfrowych. | 2 |
| T-A-6 | Obliczenia związane ze współpracą układów różnych technik realizacyjnych. | 2 |
| T-A-7 | Kolokwium sprawdzające 2 | 1 |
| 15 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych, zapoznanie studentów z zasadami pracy w laboratorium, zasadami zaliczeń, przygotowywania sprawozdań oraz z najważniejszymi przyrządami pomiarowymi | 2 |
| T-L-2 | Generowanie funkcji logicznych. | 2 |
| T-L-3 | Badanie bramek (realizowane funkcje logiczne, charakterystyki statyczne i dynamiczne). | 2 |
| T-L-4 | Badanie przerzutników. | 2 |
| T-L-5 | Badanie rejestrów. | 2 |
| T-L-6 | Badanie liczników. | 2 |
| T-L-7 | Zaliczenie pierwszej serii ćwiczeń | 2 |
| T-L-8 | Badanie pamięci. | 2 |
| T-L-9 | Badanie układów uzależnień czasowych. | 2 |
| T-L-10 | Badanie modelu układu mikroprogramowego | 2 |
| T-L-11 | Badanie układów arytmetycznych. | 2 |
| T-L-12 | Badanie układów wyświetlania informacji. | 2 |
| T-L-13 | Badanie układów transmisji sygnałów cyfrowych. | 2 |
| T-L-14 | Minimalizacja funkcji logicznych. | 2 |
| T-L-15 | Zaliczenie drugiej serii ćwiczeń | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Technika analogowa a technika cyfrowa. Informacja cyfrowa. Systemy liczbowe, konwersja. Kody dwójkowe i dwójkowo-dziesiętne. Podstawy dwójkowych operacji arytmetycznych. | 4 |
| T-W-2 | Pojecia: automat, układ logiczny, układ cyfrowy, klasyfikacja układów cyfrowych, metody opisu działania (graf, sieć działań, tablice przejść/wyjść). | 2 |
| T-W-3 | Algebra Boole'a - definicja w ujeciu aksjomatycznym, prawa. Funkcje logiczne: sposoby zapisu (tablice prawdy, zapis algebraiczny - postaci kanoniczne, siatki Karnaugha), metody minimalizacji. | 4 |
| T-W-4 | Analiza i synteza układów kombinacyjnych. Funktory logiczne. Synteza układów kombinacyjnych z zastosowaniem funktorów logicznych, multi- i demultiplekserów, pamieci ROM i modułów PLA. | 4 |
| T-W-5 | Cyfrowe bloki funkcjonalne (kombinacyjne). Układy uzależnień czasowych. | 3 |
| T-W-6 | Przegląd, porównanie i rozwój technik realizacyjnych układów cyfrowych. Współpraca układów różnych technik realizacyjnych. | 3 |
| T-W-7 | Analiza i synteza układów sekwencyjnych (synchronicznych i asynchronicznych) - minimalizacja liczby stanów i ich kodowanie, wyścigi i hazardy w układach asynchronicznych. Przerzutniki. Cyfrowe bloki funkcjonalne (sekwencyjne). | 4 |
| T-W-8 | Cyfrowy układ sterujacy, opis działania. Technika mikroprogramowa w syntezie układów sekwencyjnych. | 2 |
| T-W-9 | Magistrala - organizacja, adresowanie, synchronizacja. Pamięci - parametry, rodzaje dostępu do danych. | 2 |
| T-W-10 | Podstawowe wiadomosci o układach ASIC. Moduły programowalne PLD: klasyfikacja, rozwój. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach | 15 |
| A-A-2 | Rozwiązywanie zadań domowych, przygotowania do kolokwiów | 12 |
| A-A-3 | Konsultacje z prowadzącym ćwiczenia | 3 |
| 30 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | Wykonanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych | 12 |
| A-L-4 | Przygotowanie do zaliczeń zajęć | 8 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Poszerzanie wiedzy zdobytej na wykładach o informacje z podręczników i źródeł internetowych, zgodnie ze wskazówkami prowadzącego | 10 |
| A-W-3 | Poszerzenie wiedzy o elementach i układach scalonych cyfrowych przez studiowanie wskazanych kart katalogowych i not aplikacyjnych | 10 |
| A-W-4 | Rozwiązywanie zadań domowych - problemowych, obliczeniowych, projektowych, przedstawionych na wykładzie | 6 |
| A-W-5 | Konsultacje z prowadzącym wykład | 4 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Cwiczenia audytoryjne i rozwiązywanie zadań domowych - obliczenia i zadania projektowe wykonywane dla typowych układów cyfrowych |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne wykonywane na specjalistycznych stanowiskach pomiarowych |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena na podstawie krótkiego sprawdzianu przed ćwiczeniem laboratoryjnym |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Kolokwia na ćwiczeniach audytoryjnych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie laboratorium na podstawie ocen z krótkich sprawdzianów, wykonanych sprawozdań oraz aktywności w czasie ćwiczeń |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie/egzamin z wykładu |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ET_1A_C05_W01 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych cyfrowych układów elektronicznych | ET_1A_W13, ET_1A_W17, ET_1A_W18 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W05 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-8, T-W-10, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-9, T-W-3, T-W-4, T-A-1, T-A-3, T-A-5, T-A-6, T-A-4, T-A-2, T-A-7 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| ET_1A_C05_W02 Zna i rozumie zasady metod pomiaru podstawowych parametrów i charakterystyk układów cyfrowych | ET_1A_W17 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07 | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-4, T-A-6, T-L-7, T-L-15, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-13 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| ET_1A_C05_W03 Zna i rozumie metodykę i narzędzia wspomagania projektowania układów cyfrowych | ET_1A_W18 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W05 | C-1, C-2, C-3 | T-W-8, T-W-5, T-W-7, T-W-4, T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-L-2 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-2, S-3, S-4 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ET_1A_C05_U01 Potrafi dokonać analizy i syntezy elektronicznych układów i prostych systemów cyfrowych, stosując odpowiednie modele, techniki symulacyjne oraz narzędzia komputerowego wspomagania projektowania | ET_1A_U06, ET_1A_U09 | T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-7, T-W-4, T-A-1, T-A-2, T-L-11, T-L-14 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| ET_1A_C05_U02 Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk cyfrowych układów elektronicznych | ET_1A_U10 | T1A_U08, T1A_U09 | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-7, T-W-4, T-A-5, T-A-6, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-11, T-L-13, T-L-14 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-1, S-3 |
| ET_1A_C05_U03 Potrafi zaplanować i przeprowadzić symulacje oraz pomiary najważniejszych charakterystyk elektrycznych cyfrowych układów elektronicznych | ET_1A_U11 | T1A_U08, T1A_U09 | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-6, T-W-7, T-W-4, T-A-3, T-A-5, T-A-6, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-13 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-3 |
| ET_1A_C05_U04 Potrafi sformułować specyfikację prostych cyfrowych systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych na poziomie realizowanych funkcji w sposób zgodny ze standardami technicznymi. | ET_1A_U14 | T1A_U12, T1A_U16 | InzA_U04, InzA_U08 | C-1, C-2, C-3 | T-W-8, T-W-6, T-A-3, T-A-5, T-A-6 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-3 |
| ET_1A_C05_U05 Potrafi stosować w zakresie podstawowym cyfrowe układy programowalne. | ET_1A_U16 | T1A_U01, T1A_U16 | — | C-1, C-3 | T-W-2, T-W-8, T-W-10, T-W-5, T-W-7, T-W-3, T-W-4, T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-12, T-L-10 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-2, S-4 |
| ET_1A_C05_U06 Potrafi edytować schematy ideowy prostych cyfrowych układów elektronicznych, korzystając ze specjalizowanego oprogramowania. | ET_1A_U16 | T1A_U01, T1A_U16 | — | C-2, C-3 | T-A-1, T-A-3, T-A-2 | M-3, M-4 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ET_1A_C05_K01 Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych. | ET_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-3 | T-W-2, T-W-6, T-A-3, T-A-5, T-A-6 | M-3, M-1, M-2, M-4 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ET_1A_C05_W01 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych cyfrowych układów elektronicznych | 2,0 | |
| 3,0 | Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie cyfrowych układów elektronicznych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_W02 Zna i rozumie zasady metod pomiaru podstawowych parametrów i charakterystyk układów cyfrowych | 2,0 | |
| 3,0 | Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę dotyczącą metod pomiaru podstawowych parametrów i charakterystyk najważniejszych cyfrowych układów elektronicznych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_W03 Zna i rozumie metodykę i narzędzia wspomagania projektowania układów cyfrowych | 2,0 | |
| 3,0 | Zna i rozumie metodykę i narzędzia wspomagania projektowania elektronicznych układów cyfrowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ET_1A_C05_U01 Potrafi dokonać analizy i syntezy elektronicznych układów i prostych systemów cyfrowych, stosując odpowiednie modele, techniki symulacyjne oraz narzędzia komputerowego wspomagania projektowania | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi dokonać analizy i syntezy elektronicznych układów i prostych systemów cyfrowych w podstawowym zakresie z wykorzystaniem powszechnie stosowanych modeli, technik symulacyjnych i narzędzi komputerowego wspomagania projektowania | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_U02 Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk cyfrowych układów elektronicznych | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi dokonać pomiarów parametrów i charakterystyk elektronicznych układów cyfrowych w podstawowym zakresie z wykorzystaniem powszechnie stosowanego sprzętu laboratoryjnego | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_U03 Potrafi zaplanować i przeprowadzić symulacje oraz pomiary najważniejszych charakterystyk elektrycznych cyfrowych układów elektronicznych | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi zaplanować oraz dokonać symulacji i pomiarów charakterystyk elektronicznych układów cyfrowych w podstawowym zakresie z wykorzystaniem powszechnie stosowanego oprogramowania | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_U04 Potrafi sformułować specyfikację prostych cyfrowych systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych na poziomie realizowanych funkcji w sposób zgodny ze standardami technicznymi. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi zastosować w stopniu podstawowym standardy specyfikacji funkcji prostych cyfrowych układów i systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_U05 Potrafi stosować w zakresie podstawowym cyfrowe układy programowalne. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi stosować w stopniu podstawowym technologię układów programowalnych w prostych zagadnieniach syntezy logicznej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ET_1A_C05_U06 Potrafi edytować schematy ideowy prostych cyfrowych układów elektronicznych, korzystając ze specjalizowanego oprogramowania. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi w zakresie podstawowym dokonać edycji prostych schematów logicznych i ideowych elektronicznych układów cyfrowych z użyciem popularnego specjalistycznego oprogramowania | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ET_1A_C05_K01 Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Rozumie w stopniu podstawowym potrzeby doskonalenia umiejętności zawodowych, podnoszenia poziomu wiedzy i kwalifikacji | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Filipkowski A., Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, WNT, (EiT), Warszawa, 2006
- Kalisz J., Podstawy elektroniki cyfrowej, WKiŁ, Warszawa, 2007
- Pienkos J., Turczynski J., Układy scalone TTL w systemach cyfrowych, WKiŁ, Warszawa, 1986
- Łakomy M., Zabrodzki J., Cyfrowe układy scalone, PWN, Warszawa, 1986
- Majewski W., Układy logiczne, WNT, (EiT), Warszawa, 1993
Literatura dodatkowa
- Misiurewicz P., Podstawy techniki cyfrowej, WNT, Warszawa, 1985
- Głocki W., Układy cyfrowe, WSiP, Warszawa, 2010