Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S2)
specjalność: Systemy transmisyjne

Sylabus przedmiotu Programowalne układy cyfrowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Teleinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
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 30 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 sekwencyjnych4
T-W-2Pojęcie systemu funkcjonalnie pełnego i jego związek z budową wewnętrzną układów PLD2
T-W-3Język VHDL w syntezie układów cyfrowych - cz.14
T-W-4Automaty o skończonej liczbie stanów oraz algorytmiczne maszyny stanów jako baza implementacji synchronicznych systemów cyfrowych2
T-W-5Sprzętowa realizacja algorytmów DSP. Bloki specjalizowane DSP w strukturach FPGA2
T-W-6Konfiguracja układów CPLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-7Język VHDL w syntezie układów cyfrowych - cz.24
T-W-8Moduły IP (Intellectual Property)2
T-W-9Softprocesory2
T-W-10Przegląd stanu aktualnego oraz tendencje rozwojowe w zakresie technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych2
T-W-11Zastosowania układów FPGA w systemach transmisji danych2
T-W-12Systemy sprzętowo - programowe System on Chip2
30

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 zajęciach30
A-W-2Własne studia literaturowe10
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_W07C-2, C-3, C-1T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-W-1, T-W-2, T-W-10, T-W-6, T-W-12, T-W-3M-1, M-3, M-2S-1, S-3, S-2

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_U09C-2, C-3T-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-11, T-W-3M-1, M-3, M-2S-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 sekwencyjnych4
T-W-2Pojęcie systemu funkcjonalnie pełnego i jego związek z budową wewnętrzną układów PLD2
T-W-3Język VHDL w syntezie układów cyfrowych - cz.14
T-W-4Automaty o skończonej liczbie stanów oraz algorytmiczne maszyny stanów jako baza implementacji synchronicznych systemów cyfrowych2
T-W-5Sprzętowa realizacja algorytmów DSP. Bloki specjalizowane DSP w strukturach FPGA2
T-W-6Konfiguracja układów CPLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-7Język VHDL w syntezie układów cyfrowych - cz.24
T-W-8Moduły IP (Intellectual Property)2
T-W-9Softprocesory2
T-W-10Przegląd stanu aktualnego oraz tendencje rozwojowe w zakresie technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych2
T-W-11Zastosowania układów FPGA w systemach transmisji danych2
T-W-12Systemy sprzętowo - programowe System on Chip2
30

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 zajęciach30
A-W-2Własne studia literaturowe10
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.
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.
C-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych układów cyfrowych i ich wykorzystaniem do projektowania systemów cyfrowych.
Treści programoweT-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-W-1Podstawy teorii układów logicznych kombinacyjnych i sekwencyjnych
T-W-2Pojęcie systemu funkcjonalnie pełnego i jego związek z budową wewnętrzną układów PLD
T-W-10Przegląd stanu aktualnego oraz tendencje rozwojowe w zakresie technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
T-W-6Konfiguracja układów CPLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
T-W-12Systemy sprzętowo - programowe System on Chip
T-W-3Język VHDL w syntezie układów cyfrowych - cz.1
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Wykład problemowy
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki do ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny i ustny
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.
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-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
T-W-3Język VHDL w syntezie układów cyfrowych - cz.1
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Wykład problemowy
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