Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S2)
Sylabus przedmiotu Technika cyfrowa i mikroprocesorowa:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechatronika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Technika cyfrowa i mikroprocesorowa | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Witold Mickiewicz <Witold.Mickiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marek Grudziński <marek.grudzinski@zut.edu.pl>, Paweł Herbin <Pawel.Herbin@zut.edu.pl>, Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl>, Kamil Stateczny <Kamil.Stateczny@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Obsługa komputera |
| W-2 | Podstawy programowania |
| W-3 | Podstawowa wiedza z zakresu matematyki. |
| W-4 | Wskazana jest znajomość języka angielskiego |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student zdobywa wiedzę na temat podstawowych zagadnień z zakresu układów mikroprocesorowych. |
| C-2 | Student będzie potrafił napisać program, skompilować oraz wgrać na układ mikroprocesorowy. |
| C-3 | Student pozna podstwy ukladów FPGA. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Organizacja zajęć. Zapoznanie się ze stanowiskami laboratoryjnymi oraz oprogramowaniem narzędziowym. | 2 |
| T-L-2 | Generowanie funkcji logicznych. Badanie parametrów statycznych i dynamicznych bramek. | 2 |
| T-L-3 | Synteza układów kombinacyjnych. | 2 |
| T-L-4 | Przerzutniki, rejestry i liczniki | 2 |
| T-L-5 | Obsługa portów I/O mikrokontrolera | 2 |
| T-L-6 | Układ czasowo-licznikowy mikrokontrolera | 2 |
| T-L-7 | Układ przerwań mikrokontrolera | 2 |
| T-L-8 | Wyświetlanie informacji | 2 |
| T-L-9 | Modulacja szerokości impulsu (PWM) w systemach mikroprocesorowych | 2 |
| T-L-10 | Przetwornik analogowo-cyfrowy | 2 |
| T-L-11 | Interfejsy komunikacyjne w układach mikroprocesorowych | 2 |
| T-L-12 | Synteza układów kombinacyjnych w układach FPGA. | 2 |
| T-L-13 | Synteza układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL | 2 |
| T-L-14 | Synteza złożonych systemów cyfrowych w FPGA | 2 |
| T-L-15 | Zaliczenie zajęć | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do techniki cyfrowej. Sygnały cyfrowe. Kodowanie informacji. Algebra Boole'a. | 1 |
| T-W-2 | Bramki logiczne. Synteza układów kombinacyjnych. | 1 |
| T-W-3 | Opis i synteza układów sekwencyjnych. Wykorzystanie elementów techniki cyfrowej w konstrukcji układów mikroprogramowalnych. | 2 |
| T-W-4 | Omówienie cech i budowy wewn. mikroprocesora i wybranych typów mikrokontrolerów. | 1 |
| T-W-5 | Programowanie wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: porty I/O, układy czasowo-licznikowe. | 2 |
| T-W-6 | Programowanie wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: system przerwań. | 1 |
| T-W-7 | Komunikacja szeregowa USART, I2C i SPI. | 2 |
| T-W-8 | Sterowanie z wykorzystaniem modulacji szerokości impulsów (PWM). | 1 |
| T-W-9 | Budowa wewnętrzna programowalnych układów CPLD i FPGA | 1 |
| T-W-10 | Synteza systemów cyfrowych w układach FPGA z wykorzystaniem języka VHDL | 2 |
| T-W-11 | Zaliczenie wykładu | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | konsultacje | 2 |
| A-L-3 | indywidualna praca studenta | 1 |
| 33 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Obecność na zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia | 3 |
| 18 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera |
| M-3 | Zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności |
| M-4 | Praca grupowa i indywidualna nad postawionym problemem. |
| M-5 | Praca własna |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Okresowe testy oraz kontrola wykonanych zadań. |
| S-2 | Ocena formująca: Na podstawie zaangażowania w wykonywanie zadań na zajęciach |
| S-3 | Ocena formująca: Na podstawie końcowego zaliczenia praktycznego i/lub pisemnego |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_2A_D03_W01 W rezultacie przeprowadzanych zajęć student powinien poznać podstawy architektury mikrokontrolerów oraz układów FPGA oraz ich programowania. | ME_2A_W03, ME_2A_W06, ME_2A_W07 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11 | M-5, M-1 | S-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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_2A_D03_U01 Umiejętność programowania mikrokontrolerów oraz układów FPGA. | ME_2A_U07 | — | — | C-2, C-3 | T-L-1, T-L-2, T-L-5, T-L-7, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-14, T-L-3, T-L-4, T-L-15, T-L-8, T-L-6 | M-2, M-4 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_2A_D03_K01 Student potrafi zdobywać i przyswajać nowe informacje ma świadomość potrzeby ciągłego szkolenia w zakresie programowania układów mikroprocesorowych. | ME_2A_K03 | — | — | C-2, C-3 | T-L-1, T-L-15, T-W-1, T-W-11 | M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_2A_D03_W01 W rezultacie przeprowadzanych zajęć student powinien poznać podstawy architektury mikrokontrolerów oraz układów FPGA oraz ich programowania. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_2A_D03_U01 Umiejętność programowania mikrokontrolerów oraz układów FPGA. | 2,0 | Student nie opanował umiejętności z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. Z trudem wykorzystuje zdobyte umiejętności. Czasem nie wie, jak wykorzystać posiadane umiejętności. | |
| 3,5 | Student opanował umiejętności w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i ich stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i ich stosowania. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_2A_D03_K01 Student potrafi zdobywać i przyswajać nowe informacje ma świadomość potrzeby ciągłego szkolenia w zakresie programowania układów mikroprocesorowych. | 2,0 | Student nie angażuje się podczas zajęć, nie pracuje samodzielnie i nie posiada kompetencji w zakresie programowania obiektowego. |
| 3,0 | Student wykazuje przeciętne kompetencje w zakresie wykorzystania programowania obiektowego w praktyce. | |
| 3,5 | Student posiada kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student wykazuje zaangażowanie w dążeniu do doskonalenia nabywanych umiejętności. | |
| 4,5 | Student posiada kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student wykazuje duże zaangażowanie w dążeniu do doskonalenia nabywanych umiejętności. |
Literatura podstawowa
- Marek Galewski, STM32. Aplikacje i ćwiczenia w języku C, 2011
- Krzysztof Paprocki, Mikrokontrolery STM32 w praktyce
- Jacek Majewski, Piotr Zbysiński, Układy FPGA w przykładach
- Kevin Skahill, Język VHDL: projektowanie programowalnych układów logicznych