Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)
Sylabus przedmiotu Podstawy elektroniki cyfrowej:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Teleinformatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy elektroniki cyfrowej | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Witold Mickiewicz <Witold.Mickiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl>, Joanna Górecka <Joanna.Gorecka@zut.edu.pl>, Tomasz Miłosławski <Tomasz.Miloslawski@zut.edu.pl>, Jerzy Sawicki <Jerzy.Sawicki@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | 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 kombinacyjnych oraz z ich charakterystykami i parametrami |
| C-2 | Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi układów cyfrowych sekwencyjnych oraz z ich charakterystykami i parametrami |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności z zakresu badania parametrów i charakterystyk podstawowych układów cyfrowych |
| C-4 | Ukształtowanie umiejętności 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 |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych, zapoznanie studentów z zasadami pracy w laboratorium, zasadami zaliczeń, przygotowywania sprawozdań. | 1 |
| T-L-2 | Podstawy matematycznej analizy układów cyfrowych. | 1 |
| T-L-3 | Generowanie funkcji logicznych. | 2 |
| T-L-4 | Projektowanie układów kombinacyjnych. | 2 |
| T-L-5 | Badanie parametrów statycznych i dynamicznych funktorów logicznych. | 2 |
| T-L-6 | Badanie układów komutacyjnych. | 2 |
| T-L-7 | Realizacja wybranych operacji matematycznych na układach arytmetycznych. | 2 |
| T-L-8 | Badanie układów wyświetlania informacji. | 2 |
| T-L-9 | Badanie przerzutników i ich projektowanie. | 2 |
| T-L-10 | Badanie i projektowanie rejestrów. | 2 |
| T-L-11 | Badanie i projektowanie liczników. | 2 |
| T-L-12 | Badanie układów uzależnień czasowych. | 2 |
| T-L-13 | Badanie układów transmisji sygnałów cyfrowych. | 2 |
| T-L-14 | Konwertery poziomów logicznych, parametry statyczne i dynamiczne. | 2 |
| T-L-15 | Wykorzystanie środowisk symulacyjnych do modelowania układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. | 4 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do przedmiotu. Technika analogowa a technika cyfrowa. Informacja cyfrowa. | 2 |
| T-W-2 | 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-3 | Analiza i synteza układów kombinacyjnych. Funktory logiczne. Synteza układów kombinacyjnych z zastosowaniem funktorów logicznych, multi- i demultiplekserów. | 2 |
| T-W-4 | Przegląd, porównanie i rozwój technik realizacyjnych układów cyfrowych. Współpraca układów różnych technik realizacyjnych. | 2 |
| T-W-5 | Systemy liczbowe, konwersja. Kody dwójkowe i dwójkowo-dziesiętne. Podstawy dwójkowych operacji arytmetycznych. | 3 |
| T-W-6 | Cyfrowe bloki funkcjonalne (kombinacyjne). Układy uzależnień czasowych. | 3 |
| T-W-7 | Pojęcia: automat, układ logiczny, układ cyfrowy, klasyfikacja układów cyfrowych, metody opisu działania (graf, sieć działań, tablice przejść/wyjść). | 4 |
| T-W-8 | 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-9 | Magistrala - organizacja, adresowanie, synchronizacja. Pamięci - parametry, rodzaje dostępu do danych. | 2 |
| T-W-10 | Moduły programowalne PLD, FPGA: klasyfikacja, rozwój, podstawowe wiadomości o językach programowania. Układy ASIC. Zaliczenie wykładów. | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 5 |
| A-L-3 | Wykonanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych | 8 |
| A-L-4 | Przygotowanie do zaliczeń zajęć | 5 |
| A-L-5 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
| 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 | 5 |
| A-W-4 | Rozwiązywanie zadań domowych - problemowych, obliczeniowych, projektowych, przedstawionych na wykładzie | 5 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | 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: Zaliczenie laboratorium na podstawie ocen z krótkich sprawdzianów, wykonanych sprawozdań oraz aktywności w czasie ćwiczeń |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_1A_C12_W01 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych cyfrowych układów elektronicznych | TI_1A_W06, TI_1A_W04 | — | — | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-1 | M-1 | S-3 |
| TI_1A_C12_W02 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z elektroniki cyfrowej w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów kombinacyjnych. | TI_1A_W06, TI_1A_W04 | — | — | C-1 | T-W-4, T-W-6, T-W-3, T-W-5 | M-1 | S-3 |
| TI_1A_C12_W03 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z elektroniki cyfrowej w zakresie budowy, zasady działania i właściwości elementarnych i złożonych układów sekwencyjnych. | TI_1A_W04, TI_1A_W06 | — | — | C-2 | T-W-8, T-W-9, T-W-7, T-W-10 | M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_1A_C12_U01 Potrafi dokonać analizy sygnałów cyfrowych, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe | TI_1A_U07, TI_1A_U08 | — | — | C-1, C-3 | T-L-1, T-L-3, T-L-2 | M-3 | S-2 |
| TI_1A_C12_U02 Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk cyfrowych układów elektronicznych | TI_1A_U07, TI_1A_U08 | — | — | C-3, C-4 | T-L-6, T-L-4, T-L-8, T-L-5, T-L-7 | M-3 | S-2 |
| TI_1A_C12_U03 Potrafi zaplanować i przeprowadzić symulacje oraz pomiary najważniejszych charakterystyk elektrycznych cyfrowych układów elektronicznych | TI_1A_U07, TI_1A_U08 | — | — | C-3, C-4 | T-L-12, T-L-9, T-L-10, T-L-11 | M-3 | S-2 |
| TI_1A_C12_U04 Potrafi sformułować specyfikację prostych cyfrowych systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych na poziomie realizowanych funkcji w sposób zgodny ze standardami technicznymi. | TI_1A_U07, TI_1A_U08 | — | — | C-3, C-4 | T-L-13, T-L-15, T-L-14 | M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_1A_C12_W01 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych cyfrowych układów elektronicznych | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| TI_1A_C12_W02 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z elektroniki cyfrowej w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów kombinacyjnych. | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| TI_1A_C12_W03 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z elektroniki cyfrowej w zakresie budowy, zasady działania i właściwości elementarnych i złożonych układów sekwencyjnych. | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_1A_C12_U01 Potrafi dokonać analizy sygnałów cyfrowych, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst). |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| TI_1A_C12_U02 Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk cyfrowych układów elektronicznych | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst). |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| TI_1A_C12_U03 Potrafi zaplanować i przeprowadzić symulacje oraz pomiary najważniejszych charakterystyk elektrycznych cyfrowych układów elektronicznych | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst). |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| TI_1A_C12_U04 Potrafi sformułować specyfikację prostych cyfrowych systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych na poziomie realizowanych funkcji w sposób zgodny ze standardami technicznymi. | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst). |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku). |
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