ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2017/2018 / Wydział Elektryczny / Elektronika i telekomunikacja (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Programowalne urządzenia logiczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Programowalne urządzenia logiczne
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny	Witold Mickiewicz <Witold.Mickiewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Tomasz Miłosławski <Tomasz.Miloslawski@zut.edu.pl>, Krzysztof Penkala <Krzysztof.Penkala@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	5	30	2,0	0,38	zaliczenie
wykłady	W	5	15	2,0	0,62	egzamin

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.	2
T-L-2	Implementacja PLD układów kombinacyjnych.	4
T-L-3	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.	4
T-L-4	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.	4
T-L-5	Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.	2
T-L-6	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.	6
T-L-7	Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.	6
T-L-8	Zaliczenie zajęć.	2
		30
wykłady
T-W-1	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD	1
T-W-2	Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych	1
T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych	2
T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG	2
T-W-5	Język VHDL - kurs podstawowy	6
T-W-6	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL	1
T-W-7	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego.	1
T-W-8	Systemy sprzętowo-programowe System On Chip	1
		15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych	12
A-L-3	Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych	12
A-L-4	Przygotowanie i powtórzenie materiału do zaliczeń	6
		60
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach	15
A-W-2	Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.	35
A-W-3	Zaliczenie pisemne wykładu	1
A-W-4	Konsultacje z wykładowcą.	9
		60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2	Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
S-3	Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
S-4	Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy nad oprogramowaniem tworzonym podczas ćwiczeń laboratoryjnych.

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_C16_W01 Student zna strukturę wewnątrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.	ET_1A_W08	—	—	C-1, C-2	T-L-1, T-W-1, T-W-2, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-3, T-W-4	M-1, M-2	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
ET_1A_C16_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.	ET_1A_U03, ET_1A_U05, ET_1A_U09, ET_1A_U15, ET_1A_U18, ET_1A_U21, ET_1A_U24	—	—	C-3, C-4	T-L-5, T-L-3, T-L-2, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-8	M-2, M-3	S-3, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_C16_W01 Student zna strukturę wewnątrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.	2,0
	3,0	Student zna strukturę wewnątrzną 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 kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_C16_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
	3,0	Student 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

Krzysztof Penkala redakcja, Specjalizowane Programowalne Układy Scalone, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2001
Józef Kalisz, Język VHDL w praktyce, WKiŁ, Warszawa, 2004
Mark Zwoliński, Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, WKiŁ, Warszawa, 2007

Literatura dodatkowa

Sunggu Lee, Design of Computers and Other Complex Digital Devices, Prentice Hall, New Jersey, 2000

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.	2
T-L-2	Implementacja PLD układów kombinacyjnych.	4
T-L-3	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.	4
T-L-4	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.	4
T-L-5	Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.	2
T-L-6	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.	6
T-L-7	Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.	6
T-L-8	Zaliczenie zajęć.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD	1
T-W-2	Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych	1
T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych	2
T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG	2
T-W-5	Język VHDL - kurs podstawowy	6
T-W-6	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL	1
T-W-7	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego.	1
T-W-8	Systemy sprzętowo-programowe System On Chip	1
		15

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych	12
A-L-3	Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych	12
A-L-4	Przygotowanie i powtórzenie materiału do zaliczeń	6
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach	15
A-W-2	Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.	35
A-W-3	Zaliczenie pisemne wykładu	1
A-W-4	Konsultacje z wykładowcą.	9
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_C16_W01	Student zna strukturę wewnątrzną 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 studiów	ET_1A_W08	Ma szczegółową wiedzę w zakresie architektury i programowania systemów mikroprocesorowych oraz innych układów programowalnych.
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych urządzeń logicznych
Cel przedmiotu	C-2	Zapoznanie studentów z metodami projektowania systemów cyfrowych w oparciu o technologię PLD
Treści programowe	T-L-1	Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.
	T-W-1	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD
	T-W-2	Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych
	T-W-5	Język VHDL - kurs podstawowy
	T-W-6	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL
	T-W-7	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego.
	T-W-8	Systemy sprzętowo-programowe System On Chip
	T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
	T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student zna strukturę wewnątrzną 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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_C16_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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_U03	Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania oraz przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego.
	ET_1A_U05	Ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kwalifikacji zawodowych.
	ET_1A_U09	Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami oraz narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do projektowania, symulacji i weryfikacji układów elektronicznych oraz prostych systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych.
	ET_1A_U15	Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów.
	ET_1A_U18	Potrafi analizować schematy blokowe i ideowe urządzeń elektronicznych oraz projekty systemów telekomunikacyjnych, śledzić drogi przepływu sygnału, wyodrębniać bloki funkcjonalne i przypisywać elementom spełniane funkcje.
	ET_1A_U21	Potrafi sformułować algorytm, posługuje się językami programowania oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania oprogramowania mikroprocesorów i innych urządzeń programowalnych.
	ET_1A_U24	Potrafi ocenić przydatność standardowych metod i narzędzi służących do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji oraz wybierać i stosować właściwe metody i narzędzia.
Cel przedmiotu	C-3	Ukształtowanie umiejętności projektowania układów cyfrowych w oparciu o technologię programowalnych urządzeń logicznych
Cel przedmiotu	C-4	Ukształtowanie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD
Treści programowe	T-L-5	Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.
	T-L-3	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.
	T-L-2	Implementacja PLD układów kombinacyjnych.
	T-L-6	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.
	T-L-4	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.
	T-L-7	Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.
	T-L-8	Zaliczenie zajęć.
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
Metody nauczania	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
Sposób oceny	S-4	Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy nad oprogramowaniem tworzonym podczas ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student 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