Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (N1)

Sylabus przedmiotu Programowalne układy cyfrowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Programowalne układy cyfrowe
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Witold Mickiewicz <Witold.Mickiewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 3 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL5 21 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza z teorii układów logicznych
W-2Podstawowa wiedza z zakresu techniki cyfrowej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych urządzeń logicznych
C-2Zapoznanie studentów z metodami projektowania systemów cyfrowych w oparciu o technologię PLD
C-3Ukształtowanie umiejętności projektowania układów cyfrowych w oparciu o technologię programowalnych urządzeń logicznych
C-4Ukształtowanie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi1
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych3
T-L-3Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.3
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.3
T-L-5Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.2
T-L-6Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.4
T-L-7Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.4
T-L-8Zaliczenie zajęć.1
21
wykłady
T-W-1Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD1
T-W-2Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych1
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych1
T-W-4Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-5Język VHDL - kurs podstawowy7
T-W-6Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL1
T-W-7Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego1
T-W-8Systemy sprzętowo-programowe System On Chip1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach21
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych20
A-L-3Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych12
A-L-4Przygotowanie i powtórzenie materiału do zaliczeń7
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę36
A-W-3Zaliczenie pisemne wykładu1
A-W-4Konsultacje z wykładowcą8
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczen laboratoryjnych

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_O03-G02-02_W01
Student zna strukturę wewnatrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.
EL_1A_W24T1A_W02C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-7, T-W-6, T-W-8, T-W-4, T-W-3, T-W-5M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_O03-G02-02_U01
Student potrafi zaprojektować prosty układ cyfrowy z wykorzystaniem technologii PLD, zaimplementować go w języku VHDL z wykorzystaniem podstawowych cech języka oraz zasymulować jego działanie.
EL_1A_U22T1A_U09, T1A_U10InzA_U02, InzA_U03C-3, C-4T-L-7, T-L-6, T-L-3, T-L-2, T-L-5, T-L-4M-3, M-2S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_O03-G02-02_W01
Student zna strukturę wewnatrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.
2,0
3,0Student zna strukturę wewnatrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_O03-G02-02_U01
Student potrafi zaprojektować prosty układ cyfrowy z wykorzystaniem technologii PLD, zaimplementować go w języku VHDL z wykorzystaniem podstawowych cech języka oraz zasymulować jego działanie.
2,0
3,0Student potrafi zaprojektować prosty układ cyfrowy z wykorzystaniem technologii PLD, zaimplementować go w języku VHDL z wykorzystaniem podstawowych cech języka oraz zasymulować jego działanie.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Krzysztof Penkala, red., Specjalizowane Programowalne Układy Scalone, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2001
  2. Mark Zwoliński, Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, WKiŁ, Warszawa, 2007

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi1
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych3
T-L-3Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.3
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.3
T-L-5Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.2
T-L-6Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.4
T-L-7Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.4
T-L-8Zaliczenie zajęć.1
21

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD1
T-W-2Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych1
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych1
T-W-4Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-5Język VHDL - kurs podstawowy7
T-W-6Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL1
T-W-7Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego1
T-W-8Systemy sprzętowo-programowe System On Chip1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach21
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych20
A-L-3Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych12
A-L-4Przygotowanie i powtórzenie materiału do zaliczeń7
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę36
A-W-3Zaliczenie pisemne wykładu1
A-W-4Konsultacje z wykładowcą8
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_O03-G02-02_W01Student zna strukturę wewnatrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_W24Ma podstawową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z pokrewnych kierunków studiów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych urządzeń logicznych
C-2Zapoznanie studentów z metodami projektowania systemów cyfrowych w oparciu o technologię PLD
Treści programoweT-W-1Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD
T-W-2Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych
T-W-7Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego
T-W-6Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL
T-W-8Systemy sprzętowo-programowe System On Chip
T-W-4Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
T-W-5Język VHDL - kurs podstawowy
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna strukturę wewnatrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_O03-G02-02_U01Student potrafi zaprojektować prosty układ cyfrowy z wykorzystaniem technologii PLD, zaimplementować go w języku VHDL z wykorzystaniem podstawowych cech języka oraz zasymulować jego działanie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_U22Ma umiejętności pozwalające na realizację wybranych zadań z kierunków studiów powiązanych z elektrotechniką
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności projektowania układów cyfrowych w oparciu o technologię programowalnych urządzeń logicznych
C-4Ukształtowanie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD
Treści programoweT-L-7Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.
T-L-6Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.
T-L-3Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych
T-L-5Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Wykład problemowy
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczen laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zaprojektować prosty układ cyfrowy z wykorzystaniem technologii PLD, zaimplementować go w języku VHDL z wykorzystaniem podstawowych cech języka oraz zasymulować jego działanie.
3,5
4,0
4,5
5,0