Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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 7 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 1,40,62zaliczenie
laboratoriaL4 15 1,60,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza z teorii układów logicznych
W-2Podstawowa wiedza z zakresu techniki cyfrowej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych urządzeń logicznych
C-2Zapoznanie studentów z metodami projektowania systemów cyfrowych w oparciu o technologię PLD
C-3Ukształtowanie umiejętności projektowania układów cyfrowych w oparciu o technologię programowalnych urządzeń logicznych
C-4Ukształtowanie 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 kombinacyjnych.2
T-L-3Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.4
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.2
T-L-5Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.2
T-L-6Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.2
T-L-7Zaliczenie zajęć.1
15
wykłady
T-W-1Zastosowania cyfrowych układów reprogramowalnych w teleinformatyce1
T-W-2Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD. Zasoby PLD do realizacji układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.1
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych2
T-W-4Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-5Język VHDL - wprowadzenie i specyfikacja układów kombinacyjnych4
T-W-6Język VHDL - specyfikacja układów sekwencyjnych2
T-W-7Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL1
T-W-8Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie. Systemy sprzętowo-programowe SoC. Zaliczenie wykładów.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych15
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych12
A-L-3Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych12
39
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.15
A-W-3Konsultacje z wykładowcą.5
35

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
S-4Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy nad oprogramowaniem tworzonym podczas ćwiczeń laboratoryjnych.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_W16, TI_1A_W19C-1, C-2T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-1, T-W-6M-2, M-1S-2, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_U01C-3, C-4T-L-5, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-7, T-L-6, T-L-1M-3, M-2S-4, S-3

Kryterium oceny - wiedza

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

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium 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.
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,00 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie od 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest powyżej 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).

Literatura podstawowa

  1. Krzysztof Penkala redakcja, Specjalizowane Programowalne Układy Scalone, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2001
  2. Józef Kalisz, Język VHDL w praktyce, WKiŁ, Warszawa, 2004
  3. Mark Zwoliński, Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, WKiŁ, Warszawa, 2007

Literatura dodatkowa

  1. Sunggu Lee, Design of Computers and Other Complex Digital Devices, Prentice Hall, New Jersey, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.2
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych.2
T-L-3Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.4
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.2
T-L-5Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.2
T-L-6Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.2
T-L-7Zaliczenie zajęć.1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Zastosowania cyfrowych układów reprogramowalnych w teleinformatyce1
T-W-2Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD. Zasoby PLD do realizacji układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.1
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych2
T-W-4Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG2
T-W-5Język VHDL - wprowadzenie i specyfikacja układów kombinacyjnych4
T-W-6Język VHDL - specyfikacja układów sekwencyjnych2
T-W-7Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL1
T-W-8Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie. Systemy sprzętowo-programowe SoC. Zaliczenie wykładów.2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych15
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych12
A-L-3Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych12
39
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę.15
A-W-3Konsultacje z wykładowcą.5
35
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTI_1A_C20.2_W01Student 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 studiówTI_1A_W16Ma uporządkowaną wiedzę z zakresu elektroniki, w tym elementów optoelektronicznych, programowalnych i rekonfigurowalnych układów scalonych, systemów mikroprocesorowych w zakresie pozwalającym na zrozumienie sposobu działania elektronicznych urządzeń wykorzystywanych w systemach transmisji i przetwarzania danych.
TI_1A_W19Ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń i systemów technicznych stosowanych w teleinformatyce.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z budową wewnętrzną programowalnych urządzeń logicznych
C-2Zapoznanie studentów z metodami projektowania systemów cyfrowych w oparciu o technologię PLD
Treści programoweT-W-2Teoria cyfrowych systemów funkcjonalnie pełnych i jej związek z konstrukcją wewnętrzną układów PLD. Zasoby PLD do realizacji układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.
T-W-3Przegląd technologii, rodzajów i architektur cyfrowych układów programowalnych
T-W-4Konfiguracja układów PLD i FPGA - języki opisu sprzętu, standard JTAG
T-W-7Automaty o skończonej liczbie stanów w języku VHDL
T-W-5Język VHDL - wprowadzenie i specyfikacja układów kombinacyjnych
T-W-8Zegar systemowy - dystrybucja, zarządzanie. Systemy sprzętowo-programowe SoC. Zaliczenie wykładów.
T-W-1Zastosowania cyfrowych układów reprogramowalnych w teleinformatyce
T-W-6Język VHDL - specyfikacja układów sekwencyjnych
Metody nauczaniaM-2Wykład problemowy
M-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładu w postaci testu wyboru
S-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student uzyskał mniej niż 50% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
3,0Student uzyskał między 51% a 60% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
3,5Student uzyskał między 61% a 70% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
4,0Student uzyskał między 71% a 80% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
4,5Student uzyskał między 81% a 90% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
5,0Student uzyskał powyżej 90% punktów z części zaliczenia dotyczącej danego efektu kształcenia.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTI_1A_C20.2_U01Student 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 studiówTI_1A_U01Wykorzystuje wiedzę matematyczną i stosuje odpowiednie narzędzia informatyczne do: - opisu, analizy i syntezy algorytmów przetwarzania sygnałów, - opisu, analizy i syntezy algorytmów szyfrowania i kompresji danych, - opisu i analizy i modeli ruchu w sieciach teleinformatycznych, - opisu, analizy i syntezy podstawowych obwodów elektrycznych i elektronicznych.
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności projektowania układów cyfrowych w oparciu o technologię programowalnych urządzeń logicznych
C-4Ukształtowanie umiejętności stosowania języka VHDL do implementacji systemów cyfrowych w układach PLD
Treści programoweT-L-5Obsługa PLD układów klawiaturowych. Eliminacja drgań styków.
T-L-3Implementacja PLD układów rejestrowych – przerzutniki synchroniczne i rejestry przesuwne, liczniki.
T-L-2Implementacja PLD układów kombinacyjnych.
T-L-4Implementacja PLD automatów o skończonej liczbie stanów.
T-L-7Zaliczenie zajęć.
T-L-6Implementacja PLD systemów złożonych - układ odmierzania czasu z wyświetlaniem stanu.
T-L-1Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie z narzędziami projektowymi.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Wykład problemowy
Sposób ocenyS-4Ocena formująca: Bieżąca ocena pracy nad oprogramowaniem tworzonym podczas ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,00 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie od 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie od 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest powyżej 4,74 (po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku).