Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Projektowanie systemów cyfrowych w językach opisu sprzętu
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IETP-1-613-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika i Telekomunikacja
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Prowadzący moduł:
dr inż. Rajda Paweł J. (pjrajda@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 Student wie w jaki sposób są projektowane cyfrowe układy i systemy elektroniczne. Zna sposoby modelowania i symulacji pracy takich systemów. Zapoznał się ze sposobem implementacji systemów cyfrowych w układach programowalnych. ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student został zapoznany z architekturami stosowanymi do implementacji w sprzęcie podstawowych algorytmów, funkcji logicznych i operatorów matematycznych. ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zaprojektować, zasymulować i uruchomić i przetestować elektroniczne system cyfrowy, ze szczególnym uwzględnieniem układów dedykowanych do realizacji zadań i algorytmów nietypowych. ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi optymalizować i ulepszać elektroniczne cyfrowe architektury sprzętowe w celu uzyskania lepszych parametrów użytkowych. ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student ma świadomość ważności zachowywania się w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K003 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych ETP1A_U09, ETP1A_U04 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
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
44 20 0 24 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 Student wie w jaki sposób są projektowane cyfrowe układy i systemy elektroniczne. Zna sposoby modelowania i symulacji pracy takich systemów. Zapoznał się ze sposobem implementacji systemów cyfrowych w układach programowalnych. - - + - - - - - - - -
M_W002 Student został zapoznany z architekturami stosowanymi do implementacji w sprzęcie podstawowych algorytmów, funkcji logicznych i operatorów matematycznych. - - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zaprojektować, zasymulować i uruchomić i przetestować elektroniczne system cyfrowy, ze szczególnym uwzględnieniem układów dedykowanych do realizacji zadań i algorytmów nietypowych. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi optymalizować i ulepszać elektroniczne cyfrowe architektury sprzętowe w celu uzyskania lepszych parametrów użytkowych. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość ważności zachowywania się w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej - - + - - - - - - - -
M_K002 Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. - - + - - - - - - - -
M_K003 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 87 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 44 godz
Przygotowanie do zajęć 5 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (20h):
-
Ćwiczenia laboratoryjne (24h):

Zdobycie podstawowych umiejętności projektowania układów i systemów cyfrowych odbywa się podczas pierwszej części (laboratoryjnej), opartej na dobrze udokumentowanych tutorialach, wykonywanych w obecności i przy pomocy prowadzącego. Utrwalenie zdobytych umiejętności ma miejsce podczas drugiej części, w ramach której studenci wykonują 1- lub 2-osobowe projekty. Tematy projektów wybierane są przez studentów indywidualnie wg własnych inspiracji lub z listy propozycji, obejmujących szeroką tematykę: gry i automaty zręcznościowe, układy pomiarowe i sterujące, interfejsy komunikacji międzyukładowej, układy telekomunikacyjne oraz audio/video itp. Zasadniczym celem każdego projektu jest jego fizyczne uruchomienie i przetestowanie.
W obydwu częściach kursu wykorzystywane są nowoczesne narzędzia CAD (Aldec, Xilinx) oraz moduły uruchomieniowe z układami FPGA Spartan-6 (Xilinx, Digilent).

1. Wprowadzenie do laboratorium, baza sprzętowa, warunki zaliczenia – 1g
2. Środowisko AHDL – tutoriale: “HDL Entry and Simulation”, “State Machine Entry and Debugging”, “Mixed Mode Entry and Simulation” – 5g
3. Projekt szkoleniowy w VHDL – specyfikacja, weryfikacja, synteza i implementacja – 6g
4. Projekt szkoleniowy w VHDL – preskaler, debouncer – 2g
5. Projekt indywidualny w VHDL – 16g

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:

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:

1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych (tutorialów).
2. Ocena z laboratorium jest zależna od terminowego zakończenia ćwiczeń laboratoryjnych (tutorialów).
3. Ocena z projektu jest zależna od stopnia jego złożoności, zaawansowania i jakości.
4. Ocena końcowa jest średnią z ocen z laboratorium i projektu.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

· Znajomość teorii układów logicznych
· Znajomość techniki cyfrowej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. M. Zwoliński: „Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL”, WKŁ
2. K. Skahill: „Język VHDL. Projektowanie programowalnych układów logicznych”, WNT
3. J. Bhasker: „A VHDL Synthesis primer”, AT&T
4. D. Naylor, S. Jones: „VHDL: A Logic Synthesis Approach”, Springer

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Kurs ma na celu zdobycie umiejętności projektowania układów i systemów cyfrowych przy wykorzystaniu nowoczesnych metod i narzędzi projektowych, a w szczególności – za pomocą języków opisu sprzętu. Szczególny nacisk w całym kursie położony jest na stronę praktyczną.
Wiedza i umiejętności zdobyte podczas kursu są konieczne dla dalszego kształcenia w kierunku inżynierii systemów cyfrowych (systemy wbudowane, sprzętowa implementacja algorytmów, zaawansowane zagadnienia projektowania systemów syfrowych itp.). Uzyskane kompetencje są również niezbędne dla (organizowanych przez prowadzących kurs) praktyk zawodowych oraz prac inżynierskich i magisterskich, ściśle powiązanych z tematyką z przemysłu i nauki (konstrukcja aparatury przemysłowej i badawczej).
Absolwenci kursu są specjalistami poszukiwanymi do praktyk i pracy zawodowej m.in. przez małopolskie oddziały i firmy, takie jak: Aldec, Ericpol, Evatronix, Nokia Solutions & Networks, Woodward i inne.

Więcej informacji na stronie przedmiotu i stronie prowadzących: http://fpga.elektro.agh.edu.pl