Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S2)

Sylabus przedmiotu Programowalne układy cyfrowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Teleinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Programowalne układy cyfrowe
Specjalność Systemy transmisyjne
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>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 45 2,50,38zaliczenie
wykładyW2 15 1,50,62egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza z techniki cyfrowej
W-2Podstawowa wiedza z logiki matematycznej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych układów cyfrowych i ich wykorzystaniem do projektowania systemów cyfrowych.
C-2Nabycie przez studentów umiejętności projektowania systemów cyfrowych z wykorzystaniem układów CPLD i FPFA oraz technologii SoC
C-3Nabycie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.2
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych4
T-L-3Implementacja PLD układów sekwencyjnych rejestrowych - przerzutniki, rejestry i liczniki4
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów4
T-L-5Obsługa układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.2
T-L-6Implementacja systemów złożonych - układy odmierzania czasu.6
T-L-7Implementacja systemów złożonych - automaty o skończonej liczbie stanów jako sterownik sygnalizacji świetlnej6
T-L-8Implementacja systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA6
T-L-9Implementacja systemów złożonych - mikroprocesor w strukturze FPGA4
T-L-10Implementacja struktur złożonych - układ kalkulatorowy jako SoC6
T-L-11Zaliczenie zajęć1
45
wykłady
T-W-1Podstawy teorii układów logicznych kombinacyjnych i sekwencyjnych2
T-W-2Pojęcie systemu funkcjonalnie pełnego i jego związek z budową wewnętrzną układów PLD2
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych2
T-W-4Konfiguracja układów CPLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-5Język VHDL w syntezie układów cyfrowych5
T-W-6Systemy sprzętowo - programowe System on Chip2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach45
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych20
A-L-3Przygotowanie sprawozdań10
75
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Własne studia literaturowe25
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
45

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Wejściówki do ćwiczeń laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny i ustny
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań
S-4Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy podczas zajęć laboratoryjnych

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_2A_D01-ST_W01
Student ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu języka VHDL. Ma zaawansowaną wiedzę w zakresie techniki cyfrowej.		TI_2A_W04, TI_2A_W07T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07—C-1, C-2, C-3T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-L-2, T-L-3, T-L-4M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_2A_D01-ST_U01
Student potrafi wykorzystać język VHDL do rozwiązania zadania z zakresu techniki cyfrowej		TI_2A_U09T2A_U13, T2A_U17, T2A_U18—C-2, C-3T-W-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11M-1, M-2, M-3S-1, S-3, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_2A_D01-ST_W01
Student ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu języka VHDL. Ma zaawansowaną wiedzę w zakresie techniki cyfrowej.		2,0
3,0Student ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu języka VHDL. Ma zaawansowaną więdzę w zakresie techniki cyfrowej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_2A_D01-ST_U01
Student potrafi wykorzystać język VHDL do rozwiązania zadania z zakresu techniki cyfrowej		2,0
3,0Student potrafi wykorzystać język VHDL do rozwiązania zadania z zakresu techniki cyfrowej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Penkala K. red., Specjalizowane programowalne układy scalone, Wyd. Uczelniane PS, Szczecin, 2001
  2. Kalisz J., Język VHDL w praktyce, WKiŁ, Warszawa, 2004
  3. Zwoliński M., Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, WKiŁ, Warszawa, 2007

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.2
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych4
T-L-3Implementacja PLD układów sekwencyjnych rejestrowych - przerzutniki, rejestry i liczniki4
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów4
T-L-5Obsługa układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.2
T-L-6Implementacja systemów złożonych - układy odmierzania czasu.6
T-L-7Implementacja systemów złożonych - automaty o skończonej liczbie stanów jako sterownik sygnalizacji świetlnej6
T-L-8Implementacja systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA6
T-L-9Implementacja systemów złożonych - mikroprocesor w strukturze FPGA4
T-L-10Implementacja struktur złożonych - układ kalkulatorowy jako SoC6
T-L-11Zaliczenie zajęć1
45

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawy teorii układów logicznych kombinacyjnych i sekwencyjnych2
T-W-2Pojęcie systemu funkcjonalnie pełnego i jego związek z budową wewnętrzną układów PLD2
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych2
T-W-4Konfiguracja układów CPLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-5Język VHDL w syntezie układów cyfrowych5
T-W-6Systemy sprzętowo - programowe System on Chip2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach45
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych20
A-L-3Przygotowanie sprawozdań10
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Własne studia literaturowe25
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_2A_D01-ST_W01Student ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu języka VHDL. Ma zaawansowaną wiedzę w zakresie techniki cyfrowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_2A_W04Ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu wybranych języków programowania, w tym języków wizualnych i skryptowych oraz ich zastosowań.
TI_2A_W07Ma zaawansowaną wiedzę w zakresie zastosowań usług teleinformatycznych w wybranych dziedzinach techniki, w szczególności w automatyce, robotyce i elektrotechnice.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych układów cyfrowych i ich wykorzystaniem do projektowania systemów cyfrowych.
C-2Nabycie przez studentów umiejętności projektowania systemów cyfrowych z wykorzystaniem układów CPLD i FPFA oraz technologii SoC
C-3Nabycie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD.
Treści programoweT-W-1Podstawy teorii układów logicznych kombinacyjnych i sekwencyjnych
T-W-2Pojęcie systemu funkcjonalnie pełnego i jego związek z budową wewnętrzną układów PLD
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
T-W-4Konfiguracja układów CPLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
T-W-5Język VHDL w syntezie układów cyfrowych
T-W-6Systemy sprzętowo - programowe System on Chip
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych
T-L-3Implementacja PLD układów sekwencyjnych rejestrowych - przerzutniki, rejestry i liczniki
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki do ćwiczeń laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny i ustny
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu języka VHDL. Ma zaawansowaną więdzę w zakresie techniki cyfrowej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_2A_D01-ST_U01Student potrafi wykorzystać język VHDL do rozwiązania zadania z zakresu techniki cyfrowej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_2A_U09Potrafi wykorzystać wybrane języki programowania, w tym skryptowe oraz wizualne, oraz dobrać odpowiedni język programowania w zależności od specyfiki postawionego zadania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U13ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
Cel przedmiotuC-2Nabycie przez studentów umiejętności projektowania systemów cyfrowych z wykorzystaniem układów CPLD i FPFA oraz technologii SoC
C-3Nabycie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD.
Treści programoweT-W-5Język VHDL w syntezie układów cyfrowych
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych
T-L-3Implementacja PLD układów sekwencyjnych rejestrowych - przerzutniki, rejestry i liczniki
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów
T-L-5Obsługa układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.
T-L-6Implementacja systemów złożonych - układy odmierzania czasu.
T-L-7Implementacja systemów złożonych - automaty o skończonej liczbie stanów jako sterownik sygnalizacji świetlnej
T-L-8Implementacja systemów złożonych - generowanie obrazu w standardzie VGA
T-L-9Implementacja systemów złożonych - mikroprocesor w strukturze FPGA
T-L-10Implementacja struktur złożonych - układ kalkulatorowy jako SoC
T-L-11Zaliczenie zajęć
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki do ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań
S-4Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy podczas zajęć laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wykorzystać język VHDL do rozwiązania zadania z zakresu techniki cyfrowej.
3,5
4,0
4,5
5,0