ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2024/2025 / Wydział Elektryczny / Teleinformatyka (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Cyfrowe układy reprogramowalne:

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	Cyfrowe układy reprogramowalne
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>, Michał Raczyński <RM23892@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	9	Grupa obieralna	1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	4	30	2,0	0,38	zaliczenie
wykłady	W	4	15	1,0	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 - cz1	2
T-L-3	Implementacja PLD układów kombinacyjnych - cz2	2
T-L-4	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry.	2
T-L-5	Implementacja PLD układów sekwencyjnych – rejestry przesuwne.	2
T-L-6	Implementacja PLD układów sekwencyjnych – liczniki i dzielniki częstotliwości.	2
T-L-7	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.	2
T-L-8	Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.	2
T-L-9	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.	4
T-L-10	Implementacja PLD systemów złożonych - układ kalkulatorowy.	4
T-L-11	Implementacja PLD systemów złożonych - implementacja IP core.	4
T-L-12	Zaliczenie zajęć.	2
		30
wykłady
T-W-1	Zastosowania cyfrowych układów reprogramowalnych w teleinformatyce	1
T-W-2	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD. Zasoby PLD do realizacji układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.	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 - wprowadzenie i specyfikacja układów kombinacyjnych	4
T-W-6	Język VHDL - specyfikacja układów sekwencyjnych	2
T-W-7	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL	1
T-W-8	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie. Systemy sprzętowo-programowe SoC. Zaliczenie wykładów.	2
		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	18
A-L-3	Konsultacje	2
		50
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach	15
A-W-2	Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.	10
		25

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 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_C20.2_W01 Student zna strukturę wewnątrzną współczesnych programowalnych układów CPLD i FPGA, rozumie zasady ich programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem.	TI_1A_W06, TI_1A_W05	—	—	C-1, C-2	T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-7, T-W-6, T-W-1, T-W-8, T-W-5	M-2, M-1	S-2, S-1

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_C20.2_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_U07, TI_1A_U08	—	—	C-3, C-4	T-L-8, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-7, T-L-12, T-L-9	M-3, M-2	S-4, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
TI_1A_C20.2_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	Student uzyskał mniej niż 50% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	3,0	Student uzyskał między 51% a 60% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	3,5	Student uzyskał między 61% a 70% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	4,0	Student uzyskał między 71% a 80% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	4,5	Student uzyskał między 81% a 90% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	5,0	Student uzyskał powyżej 90% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
TI_1A_C20.2_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	Jedna z form ocen wynosi 2,00 (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 powyżej 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).

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 - cz1	2
T-L-3	Implementacja PLD układów kombinacyjnych - cz2	2
T-L-4	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry.	2
T-L-5	Implementacja PLD układów sekwencyjnych – rejestry przesuwne.	2
T-L-6	Implementacja PLD układów sekwencyjnych – liczniki i dzielniki częstotliwości.	2
T-L-7	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.	2
T-L-8	Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.	2
T-L-9	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.	4
T-L-10	Implementacja PLD systemów złożonych - układ kalkulatorowy.	4
T-L-11	Implementacja PLD systemów złożonych - implementacja IP core.	4
T-L-12	Zaliczenie zajęć.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Zastosowania cyfrowych układów reprogramowalnych w teleinformatyce	1
T-W-2	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD. Zasoby PLD do realizacji układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.	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 - wprowadzenie i specyfikacja układów kombinacyjnych	4
T-W-6	Język VHDL - specyfikacja układów sekwencyjnych	2
T-W-7	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL	1
T-W-8	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie. Systemy sprzętowo-programowe SoC. Zaliczenie wykładów.	2
		15

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych	18
A-L-3	Konsultacje	2
		50

(*) 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.	10
		25

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	TI_1A_C20.2_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	TI_1A_W06	Zna metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich w obszarze teleinformatyki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	TI_1A_W05	Ma wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla kierunku teleinformatyka.
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-W-2	Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD. Zasoby PLD do realizacji układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.
	T-W-3	Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
	T-W-4	Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
	T-W-7	Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL
	T-W-6	Język VHDL - specyfikacja układów sekwencyjnych
	T-W-1	Zastosowania cyfrowych układów reprogramowalnych w teleinformatyce
	T-W-8	Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie. Systemy sprzętowo-programowe SoC. Zaliczenie wykładów.
	T-W-5	Język VHDL - wprowadzenie i specyfikacja układów kombinacyjnych
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student uzyskał mniej niż 50% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	3,0	Student uzyskał między 51% a 60% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	3,5	Student uzyskał między 61% a 70% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	4,0	Student uzyskał między 71% a 80% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	4,5	Student uzyskał między 81% a 90% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
	5,0	Student uzyskał powyżej 90% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	TI_1A_C20.2_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_U07	Potrafi samodzielnie posługiwać się materiałami źródłowymi w zakresie analizy i syntezy zawartych w nich informacji oraz poddawać je krytycznej ocenie w odniesieniu do problemów związanych z sieciami i systemami teleinformatycznymi.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	TI_1A_U08	Potrafi rozwiązywać zadania i problemy występujące w sieciach i systemach teleinformatycznych z wykorzystaniem metod i narzędzi inżynierskich w szczególności stosując techniki analityczne lub symulacyjne.
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-8	Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.
	T-L-4	Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry.
	T-L-1	Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.
	T-L-2	Implementacja PLD układów kombinacyjnych - cz1
	T-L-7	Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.
	T-L-12	Zaliczenie zajęć.
	T-L-9	Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.
Metody nauczania	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
Sposób oceny	S-4	Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy nad oprogramowaniem tworzonym podczas ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Jedna z form ocen wynosi 2,00 (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 powyżej 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).