Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technika cyfrowa
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
IIN-1-305-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
Długopolski Jacek (dlugopol@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Krasowski Roman (kras@agh.edu.pl)
dr inż. Zaborowski Wojciech (zab@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł omawia budowę i działanie podstawowych układów cyfrowych. Pozwala zapoznać się z metodami projektowania układów kombinacyjnych i sekwencyjnych oraz z ich praktyczną realizacją w układach FPGA.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie realizacje wszystkich poznanych cyfrowych układów kombinacyjnych i sekwencyjnych IN1A_W11 Odpowiedź ustna
M_W002 Zna i rozumie znaczenie wszystkich spraw i pojęć omówionych w ramach modułu: „Technika Cyfrowa” IN1A_W09 Odpowiedź ustna
M_W003 Zna i rozumie sprzętową realizację prostych i złożonych funkcji logicznych IN1A_W09 Odpowiedź ustna
Umiejętności
M_U001 Potrafi zaprojektować przykładowe układy sekwencyjne IN1A_U16 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi zaprojektować proste i średnio złożone, wskazane układy kombinacyjne IN1A_U16 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi zaprojektować układ cyfrowy w module FPGA IN1A_U16 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę doskonalenia swoich umiejętności i zdobywania najnowszej wiedzy na temat budowy i działania współczesnych systemów cyfrowych (np. FPGA) jako niezbędnych do dalszego rozwoju nauki, techniki i inżynierii. Korzystając z nowoczesnych technologii w celu realizacji postawionego sobie zadania, potrafi też odpowiednio zaplanować swoje prace i ustalić priorytety, aby na końcu osiągnąć właściwy rezultat. IN1A_K04 Odpowiedź ustna
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie realizacje wszystkich poznanych cyfrowych układów kombinacyjnych i sekwencyjnych + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie znaczenie wszystkich spraw i pojęć omówionych w ramach modułu: „Technika Cyfrowa” + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna i rozumie sprzętową realizację prostych i złożonych funkcji logicznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zaprojektować przykładowe układy sekwencyjne - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zaprojektować proste i średnio złożone, wskazane układy kombinacyjne - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi zaprojektować układ cyfrowy w module FPGA - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę doskonalenia swoich umiejętności i zdobywania najnowszej wiedzy na temat budowy i działania współczesnych systemów cyfrowych (np. FPGA) jako niezbędnych do dalszego rozwoju nauki, techniki i inżynierii. Korzystając z nowoczesnych technologii w celu realizacji postawionego sobie zadania, potrafi też odpowiednio zaplanować swoje prace i ustalić priorytety, aby na końcu osiągnąć właściwy rezultat. + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Celem wykładu jest zapoznanie studentów z podstawami budowy układów cyfrowych i z technikami ich projektowania. Studenci poznają istotę cyfrowych układów kombinacyjnych i układów sekwencyjnych oraz różnicę pomiędzy nimi, a także dowiadują się o metodach i możliwościach praktycznej realizacji projektowanych układów cyfrowych przy pomocy programowalnych układów logicznych FPGA.

Program wykładu:

  1. Wprowadzenie definicji i pojęć podstawowych
  2. Budowa i zasada działania podstawowych bramek logicznych NOT, AND, OR, NOR, NAND, … itp).
  3. Zastosowanie bramek logicznych NAND i NOR w realizacji dowolnych funkcji logicznych.
  4. Omówienie metod minimalizacji funkcji logicznych z zastosowaniem praw logiki oraz tablic Karnaugh.
  5. Cyfrowe układy asynchroniczne i synchroniczne
  6. Budowa i zasada działania przerzutników bistabilnych (m.in.: RS, JK, T, D) , monostablnych i astabilnych.
  7. Rodzaje, budowa i zasada działania liczników, koderów, dekoderów, multiplekserów i demultiplekserów.
  8. Podstawy działania układów mnożących.
  9. Automaty Mealy’ego i Moore’a.
  10. Budowa cyfrowych układów programowalnych typu SPLD, CPLD i FPGA oraz metody i techniki ich konfigurowania.

Przedstawione powyżej zagadnienia są przewidziane do realizacji w ramach 28 godzin wykładów.

Ćwiczenia laboratoryjne:

Wykonanie przygotowanego przez prowadzącego zestawu ćwiczeń laboratoryjnych na stanowisku wyposażonym w środowisko symulacyjne Multisim.

Praktyczne projektowanie układów cyfrowych i ich uruchamianie na stanowisku wyposażonym w zestaw z programowalnym układem FPGA.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 29 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocenę końcową stanowi ocena uzyskana z ćwiczeń laboratoryjnych, którą to ocenę wystawia prowadzący zajęcia na podstawie zrealizowanych przez studenta poszczególnych zadań oraz na podstawie wiedzy zdobytej przez studenta w czasie wykładów i w czasie wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych. Wiedza ta sprawdzana jest podczas kolokwium lub za pomocą odpowiedzi ustnych w trakcie przedstawiania przez studenta zrealizowanych ćwiczeń laboratoryjnych. Dokładne szczegóły sposobu zaliczania przedmiotu podaje prowadzący na pierwszych zajęciach.

Ze względu na laboratoryjną formę przedmiotu, niedostępny jest poprawkowy termin zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych. Student musi zaliczyć przedmiot w czasie zajęć podstawowych.

W razie uzasadnionej i usprawiedliwionej nieobecności na danych zajęciach, student wyłącznie za zgodą prowadzącego może wyrównać powstałe w ten sposób zaległości z inną grubą laboratoryjną (jeśli będzie to fizycznie możliwe) w terminie wskazanym przez prowadzącego zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Wymagane wiadomości z zakresu podstaw elektrotechniki i elektroniki oraz logiki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:


Literatura podstawowa:

  1. A. Skorupski – "Podstawy techniki cyfrowej", WKŁ 2004
  2. J. Kalisz – "Podstawy elektroniki cyfrowej" – WKŁ 2007


Literatura uzupełniająca:

  1. P.Horowitz, W.Hill – "Sztuka elektroniki" – WKŁ 2000
  2. A. Skorupski – "Podstawy techniki cyfrowej" WKŁ 2001
  3. B. Wilkinson – "Układy cyfrowe" WKŁ 2000
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Długopolski J., Korcyl K., Krasowski R., Lankosz M., Malecki P., “15 Ćwiczeń laboratoryjnych z Podstaw Elektroniki i Techniki Cyfrowej”, Kraków : Wydawnictwo CCNS, 2005. — 137 s.

Informacje dodatkowe:

Brak