Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technika cyfrowa
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IINF-1-306-n
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
Długopolski Jacek (dlugopol@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Zna i rozumie realizacje wszystkich układów kombinacyjnych i sekwencyjnych poznanych w module INF1A_W06 Odpowiedź ustna
M_W002 Zna i rozumie znaczenie wszystkich spraw i koncepcji omawianych w module. INF1A_W06 Odpowiedź ustna
M_W003 Zna i rozumie sprzętową implementację prostej i złożonej funkcji logicznej INF1A_W08 Odpowiedź ustna
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zaprojektować układ cyfrowy w układzie FPGA INF1A_U09 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi zaprojektować proste i średnie złożone, wskazane układy kombinacyjne INF1A_U09 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi zaprojektować przykładowe układy sekwencyjne INF1A_U09 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Rozumie potrzebę doskonalenia własnych umiejętności i zdobywania najnowszej wiedzy na temat budowy i działania nowoczesnych systemów cyfrowych (np. FPGA) jako niezbędnych dla dalszego rozwoju nauki, technologii i inżynierii. Wykorzystując nowoczesne technologie do realizacji wybranego zadania, może on także planować pracę i ustalać priorytety, aby w końcu osiągnąć właściwy rezultat. INF1A_K04 Odpowiedź ustna
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
32 16 0 16 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie realizacje wszystkich układów kombinacyjnych i sekwencyjnych poznanych w module + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie znaczenie wszystkich spraw i koncepcji omawianych w module. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna i rozumie sprzętową implementację prostej i złożonej funkcji logicznej + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zaprojektować układ cyfrowy w układzie FPGA - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zaprojektować proste i średnie złożone, wskazane układy kombinacyjne - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi zaprojektować przykładowe układy sekwencyjne - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę doskonalenia własnych umiejętności i zdobywania najnowszej wiedzy na temat budowy i działania nowoczesnych systemów cyfrowych (np. FPGA) jako niezbędnych dla dalszego rozwoju nauki, technologii i inżynierii. Wykorzystując nowoczesne technologie do realizacji wybranego zadania, może on także planować pracę i ustalać priorytety, aby w końcu osiągnąć właściwy rezultat. + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 126 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 32 godz
Przygotowanie do zajęć 44 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 50 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (16h):

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 30 godzin wykładów.

Ćwiczenia laboratoryjne (16h):

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.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ocenę z ćwiczeń laboratoryjnych 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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocenę końcową stanowi ocena uzyskana z ćwiczeń laboratoryjnych.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

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, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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