ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2012/2013 / Wydział Elektryczny / Teleinformatyka (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Programowalne układy cyfrowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Teleinformatyka
Forma studiów	studia stacjonarne	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	3

Formy dydaktyczne

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

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	2
T-W-2	Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych	2
T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych	4
T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG	4
T-W-5	Język VHDL - kurs podstawowy	12
T-W-6	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL	2
T-W-7	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego	2
T-W-8	Systemy sprzętowo-programowe System On Chip	2
		30

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	30
A-W-2	Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.	25
A-W-3	Zaliczenie pisemne wykładu	1
A-W-4	Konsultacje z wykładowcą.	4
		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

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
TI_1A_O04.3_W01 Student zna strukturę wewnętrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.	TI_1A_W22	T1A_W02	—	C-2, C-1	T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-W-7, T-W-1, T-W-5, T-W-8	M-2, M-1	S-1, S-3, 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
TI_1A_O04.3_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.	TI_1A_U25	T1A_U08, T1A_U09	InzA_U01, InzA_U02	C-3, C-4	T-L-5, T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-6, T-L-7, T-L-1, T-L-8	M-3, M-2	S-3, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
TI_1A_O04.3_W01 Student zna strukturę wewnętrzną 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 wewnętrzną 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
TI_1A_O04.3_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, red., Specjalizowane Programowalne Układy Scalone, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2001
Józej Kalisz, Jezyk VHDL w praktyce, WKiŁ, Warszawa, 2004

Literatura dodatkowa

Mark Zwoliński, Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem jezyka VHDL, WKiŁ, Warszawa, 2007

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	2
T-W-2	Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych	2
T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych	4
T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG	4
T-W-5	Język VHDL - kurs podstawowy	12
T-W-6	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL	2
T-W-7	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego	2
T-W-8	Systemy sprzętowo-programowe System On Chip	2
		30

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	30
A-W-2	Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.	25
A-W-3	Zaliczenie pisemne wykładu	1
A-W-4	Konsultacje z wykładowcą.	4
		60

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	TI_1A_O04.3_W01	Student zna strukturę wewnętrzną 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	TI_1A_W22	Ma wiedzę w zakresie współczesnych zastosowań teleinformatyki w wybranych dyscyplinach pokrewnych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W02	ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
Cel przedmiotu	C-2	Zapoznanie studentów z metodami projektowania systemów cyfrowych w oparciu o technologię PLD
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych urządzeń logicznych
Treści programowe	T-W-2	Układy kombinacyjne i sekwencyjne - wymagania dot. zasobów w układach programowalnych
	T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
	T-W-6	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL
	T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
	T-W-7	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie, jakość sygnału zegarowego
	T-W-1	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD
	T-W-5	Język VHDL - kurs podstawowy
	T-W-8	Systemy sprzętowo-programowe System On Chip
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
	S-3	Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
	S-2	Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student zna strukturę wewnętrzną 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	TI_1A_O04.3_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	TI_1A_U25	Ma umiejętności pozwalające na realizację wybranych zadań z kierunków studiów powiązanych z teleinformatyką.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_U01	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	InzA_U02	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
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-2	Implementacja PLD układów kombinacyjnych
	T-L-4	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.
	T-L-3	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.
	T-L-6	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.
	T-L-7	Implementacja PLD systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA na monitorze komputerowym.
	T-L-1	Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi
	T-L-8	Zaliczenie zajęć.
Metody nauczania	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
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