Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
Sylabus przedmiotu Projektowanie systemów mikroprocesorowych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Projektowanie systemów mikroprocesorowych | ||
| Specjalność | Inżynieria komputerowa | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Mariusz Kapruziak <Mariusz.Kapruziak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marek Jaskuła <Marek.Jaskula@zut.edu.pl>, Zbigniew Rudak <Zbigniew.Rudak@zut.edu.pl>, Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 6 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Technika cyfrowa |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Wiedza o technologii budowy i montażu systemów mikroprocesorowych oraz o standardach i wymaganiach obowiązujących w dziedzinie. |
| C-2 | Umiejętność projektownaia płytek PCB dla systemów mikroprocesorowych. |
| C-3 | Umiejętnośc oceny projektu i montażu płytek mikroprocesorowych oraz ich testowania. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Projektowanie płytki PCB w programie Altium Designer. | 4 |
| T-L-2 | Lutowanie i montaż elementów elektronicznych. | 4 |
| T-L-3 | Inspekcja wizualna i testowanie płytek PCB. | 2 |
| T-L-4 | Zaawansowane zagadnienia projektowania: dobór komponentów, specyfikacja, plan pomiarów i testowania (pokaz i dyskusja) | 2 |
| T-L-5 | Projekt indywidualny 1 (układ z mikrokontrolerem). | 6 |
| T-L-6 | Zagadnienia typu "SI (Signal Integrity)" oraz "PDN (Power Distribution Networks)" | 2 |
| T-L-7 | Projekt indywidualny 2 (układ z Raspberry Pi lub podobnym). | 6 |
| T-L-8 | Technika pomiarowa, analiza widma, VNA (Vector Network Analyzer), aliasing, automatyzacja wykonania pomiarów. | 4 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Projektowanie płytek PCB i technologia wykonania płytek PCB. | 4 |
| T-W-2 | Lutowanie i technologia montażu zgodnie z normami IPC (IPCA-620A, IPC J-STD-001) | 2 |
| T-W-3 | Filtry pasywne, impedancja i narzędzia symulacji. | 2 |
| T-W-4 | Wzmacniacz operacyjny, wzmacniacz róznicowy i aplikacje ich wykorzystania. | 2 |
| T-W-5 | Układy półprzewodnikowe, MOSFET i alternatywy budowy pinów wejścia-wyjścia. | 2 |
| T-W-6 | Przykładowe projekty płytek PCB. | 2 |
| T-W-7 | Tor zasilania, zagadnienie PDN (Power Distribution Network). | 2 |
| T-W-8 | Czujniki i przetworniki ADC/DAC, zagadnienie współistnienia części analogowych i cyfrowych w jednym projekcie. | 4 |
| T-W-9 | Zagadnienie EMI/EMC, rodzina Norm PN-EN 61000-6x oraz NO-06-A200/A500. | 2 |
| T-W-10 | Programowanie "In Circuit". | 2 |
| T-W-11 | Silniki i napędy. | 2 |
| T-W-12 | Układy typu "System On Module" w projekcie. Projekty na bazie Raspberry Pi. | 2 |
| T-W-13 | Rodzina norm IPC-222x, sposoby definowania footprintów i zarys zaawansowanego projektowania PCB. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie projektów i udział w konsultacjach. | 4 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych. | 4 |
| 38 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-W-2 | Udział w konsultacjach, konkursach i egzaminie. | 4 |
| A-W-3 | Samodzielne studiowanie literatury i przygotowanie do egzaminu. | 4 |
| 38 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Test z oceny wizualnej montażu płytek PCB. |
| S-2 | Ocena formująca: Test z technologii projektowania płytek PCB. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Egzamin ustny. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Konkurs i prezentacja projektów. |
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_D01.10.1_W01 Wiedza o technologii budowy i montażu systemów mikroprocesorowych oraz o standardach i wymaganiach obowiązujących w dziedzinie. | I_1A_W10 | — | — | C-1 | T-W-6, T-W-11, T-L-4, T-L-1, T-L-8, T-W-10, T-W-12, T-W-2, T-W-8, T-W-7, T-W-1, T-W-3, T-L-3, T-W-4, T-W-5, T-W-13, T-W-9, T-L-6 | M-2, M-1 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_D01.10.1_U01 Podstawowa umiejętność projektownaia płytek PCB dla systemów mikroprocesorowych. | I_1A_U08, I_1A_U12 | — | — | C-2 | T-L-1, T-L-5, T-W-9, T-W-13, T-L-7, T-L-4, T-W-10, T-W-5, T-W-11, T-W-7, T-L-6, T-W-8, T-W-6, T-W-4, T-W-3, T-W-12, T-W-1 | M-1, M-2 | S-2, S-4 |
| I_1A_D01.10.1_U02 Umiejętnośc oceny projektu i montażu płytek mikroprocesorowych oraz ich testowania. | I_1A_U08 | — | — | C-3 | T-L-8, T-L-7, T-L-5, T-L-3, T-W-13, T-W-2, T-L-2 | M-1, M-2 | S-1, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_D01.10.1_W01 Wiedza o technologii budowy i montażu systemów mikroprocesorowych oraz o standardach i wymaganiach obowiązujących w dziedzinie. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna podstawowe standardy obowiązujące w dziedzinie dotyczące wymagań elektrycznych, projektowych i montażowych. Umie wymienić normy oraz zna ich zawartość z zakresie podstawowym. Zna także podstawy zagadnień jak PDN, Signal Integrity oraz EMI/EMC. | |
| 3,5 | jak na ocenę 3.0 oraz student umie rozwiązywać podstawowe zadania. | |
| 4,0 | Student umie samodzielnie zaproponować rozwiązanie problemu oraz wykonać niezbędne obliczenia. | |
| 4,5 | jak na ocenę 4.0 oraz student umie zaproponować różne warianty rozwiązania i przedstawić ich wady i zalety. | |
| 5,0 | jak na ocenę 4.5 oraz lista wariantów i argumentów jest wyczerpująca. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_D01.10.1_U01 Podstawowa umiejętność projektownaia płytek PCB dla systemów mikroprocesorowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie zaprojektować płytkę PCB. | |
| 3,5 | Student umie zaprojektować samodzielną płytkę PCB. | |
| 4,0 | Student umie zaprezentować swoje rozwiązanie płytki PCB oraz przedstawić wady i zalety podjętych decyzji. | |
| 4,5 | jak na 4.0 oraz odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu. | |
| 5,0 | jak na 4.0 oraz odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu. | |
| I_1A_D01.10.1_U02 Umiejętnośc oceny projektu i montażu płytek mikroprocesorowych oraz ich testowania. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie ocenić jakość montażu płytek PCB stosownie do normy IPCA-620A / IPC J-STD-001. Student umie wypowiedzieć się o jakości projektu płytki PCB i znajdować podstawowe błędy. Możliwe jest przeoczenie niektórych błędów montażowych. | |
| 3,5 | jak na ocenę 3.0 oraz student umie uzasadnić podstawę do uznania błędy. | |
| 4,0 | Student bezbłędnie odnajduej błędy montażowe oraz uzasadnia podstawę do uznania błędu. | |
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- IPC-J-STD-001, IPC-J-STD-001, Wymagania dla lutowanych zespołów elektrycznych i elektronicznych, norma IPC
- Paul Horowitz, Winfield Hill, Sztuka elektroniki, WKŁ, 2013
- Lyons R.G., Wprowadzenie do Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów, WKŁ, 2010
Literatura dodatkowa
- Bogatin E., Signal and Power Integrity - Simplified, Prentice Hall, 2009
- IPC, IPC-2221, Generic Standard on Printed Board Design, norma IPC
- IPC, IPC-2222, Sectional Design Standard for Rigid Organic Printed Boards, norma IPC
- Wilson P., The Circuit Designer's Companion, Newnes, 2012