Wierk - Wydział Informatyki, Elektroniczne Ramy Kwalifikacji

Wydział Informatyki
Kierunek studiów	Informatyka							Poziom i forma studiów	pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania	---							Profil kształcenia	ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu	Synteza układów cyfrowych							Kod przedmiotu	INF1SUC
								Rodzaj przedmiotu	obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin	W	Ć	L	P	Ps	T	S	Semestr	2
	30				30			Punkty ECTS	5
Przedmioty wprowadzające	Logika dla informatyków (INF1LDI), Wprowadzenie do informatyki (INF1WDI),
Cele przedmiotu	Uzyskiwana wiedza: Poznanie zasad działania układów cyfrowych małej i średniej skali integracji. Uzyskiwane umiejętności: Projektowanie, testowanie i symulacja prostych układów cyfrowych. Odniesienia do standardu SFIA: Hardware design HWDE - poziom 3 Real-time/embedded systems development RESD - poziom 2 Testing TEST - poziom 1
Treści programowe	Wykład: Przetwarzanie informacji. Aksjomaty algebry Boole’a. Bramki logiczne NOT, AND, OR. Bramka NAND. Podział układów cyfrowych.Układy kombinacyjne. Tablica prawdy. Minimalizacja funkcji. Tablice Karnaugha. Realizacja funkcji z wykorzystaniem bramek logicznych. Minimalizacja funkcji metodą Quine’a-McCluskey’a. Zjawisko hazardu. Projektowanie układów wielowyjściowych. Standardowe bloki MSI realizujące funkcje boolowskie: multiplekser, demultiplekser, dekoder, pamięć ROM, RAM. Pojęcie układu programowalnego. Struktury układów PLD, CPLD i FPGA. Układy synchroniczne. Zegarowanie układów. Model automatu Moore’a i Mealy’ego. Tablica przejść i wyjść. Minimalizacja liczby stanów. Kodowanie stanów. Przerzutniki: D, JK, SR i T. Synteza układów synchronicznych. Struktura układów asynchronicznych. Przerzutnik WZ. Synteza układów asynchronicznych. Przerzutnik typu Master-Slave. Realizacja układów sekwencyjnych w średniej i dużej skali integracji. Bloki funkcjonalne. Układy sterujące. Sieć działań jako sposób opisu układu sterującego. Układy mikroprogramowalne. Pracownia specjalistyczna: 1. Zapoznanie z oprogramowaniem MultiSim i Max+Plus II. 2. Układy kombinacyjne. 3. Testowanie układów kombinacyjnych. 4. Układy iteracyjne. 5. Układy synchroniczne. 6. Układy asynchroniczne. 7. Układy złożone.
Metody dydaktyczne	symulacja, ćwiczenia laboratoryjne, wykład informacyjny,
Forma zaliczenia	Wykład: zaliczenie pisemne. Pracownia specjalistyczna: ocena sprawozdań, sprawdziany przygotowania do ćwiczeń.
Symbol efektu uczenia się	Zakładane efekty uczenia się								Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1	zasady działania układów cyfrowych								INF1_W02
EU2	zasady działania podzespołów komputera: mikroprocesorów i pamięci								INF1_W02
EU3	wytwarzać proste układy cyfrowe i mikroprocesorowe oraz rozumie procesy ich projektowania								INF1_U02
EU4	zaprojektować i przetestować prosty układ cyfrowy								INF1_U02 INF1_U04 INF1_U07
EU5	sformułować specyfikację układu cyfrowego do określonego zastosowania								INF1_U02 INF1_U03 INF1_U07
EU6	uwzględniania metod syntezy obniżających pobór energii								H1_K03
Symbol efektu uczenia się	Sposób weryfikacji efektu uczenia się								Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1	zaliczenie pisemne								W
EU2	zaliczenie pisemne								W
EU3	sprawdziany przygotowania do wykonywania zadań								Ps
EU4	sprawozdanie z ćwiczenia								Ps
EU5	sprawozdanie z ćwiczenia								Ps
EU6	sprawozdanie z ćwiczenia								Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach)									Liczba godz.
Wyliczenie
	1 - Udział w wykładach								30
	2 - Udział w pracowni specjalistycznej								30
	3 - Przygotowanie do zajęć z pracowni specjalistycznej								15
	4 - Udział w konsultacjach								4
	5 - Opracowanie sprawozdań z pracowni specjalistycznej								32
	6 - Przygotowanie do zaliczenia wykładu								14
RAZEM:									125
Wskaźniki ilościowe									GODZINY	ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela									64 (4)+(1)+(2)	2.6
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym									77 (5)+(3)+(2)	3.1
Literatura podstawowa	1. H. Kamionka-Mikuła, H. Małysiak, B. Pochopień, Teoria układów cyfrowych. Tom I – Układy kombinacyjne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2015 2. H. Kamionka-Mikuła, H. Małysiak, B. Pochopień, Teoria układów cyfrowych. Tom II – Układy sekwencyjne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2018 3. T. Łuba, G. Borowik, Synteza logiczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2015 4. J. Tyszer, G. Mrugalski, A. Pogiel, D. Czysz, Technika Cyfrowa. Zbiór zadań z rozwiązaniami, Wydawnictwo BTC, 2016
Literatura uzupełniająca	1. M. Gorzałczanym Układy syntezy. T1. Elementy. Układy kombinacyjne. T2. Układy sekwencyjne, Układy mikroprogramowalne, Skrypt Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Kielce, 2000 2. H. Kamionka-Mikuła, H. Małysiak, B. Pochopień, Praktyczna teoria układów cyfrowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2014 3. D. Kania, Układy logiki programowalnej. Podstawy syntezy układów cyfrowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2012 4. J. Tyszer, G. Mrugalski, Układy cyfrowe. Zbiór zadań z rozwiązaniami, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2002
Jednostka realizująca	Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej								Data opracowania programu
Program opracował(a)	dr inż. Wiktor Jakowluk								2023.04.04