Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Układy elektroniki cyfrowej 2
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
EME-1-402-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikroelektronika w technice i medycynie
Semestr:
4
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Szczygieł Robert (robert.szczygiel@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Szczygieł Robert (robert.szczygiel@agh.edu.pl)
dr inż. Kasiński Krzysztof (kasinski@agh.edu.pl)
dr inż. Otfinowski Piotr (potfin@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł obejmuje tematy związane z podstawami budowy systemów cyfrowych.

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 budowę i właściwości podstawowych cyfrowych bloków funkcjonalnych i dyskretnych elementów cyfrowych w technologii CMOS. ME1A_W08, ME1A_W06, ME1A_W13 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wykonanie projektu,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Opisuje budowę i zasadę działania prostego mikroprocesora ME1A_W08, ME1A_W06, ME1A_W07, ME1A_W13 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wykonanie projektu,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Samodzielnie konstruuje, uruchamia i testuje prosty układ logiczny złożony z elementów dyskretnych. Przygotowuje dokumentację i prezentację na temat zrealizowanego projektu. ME1A_U25, ME1A_U14, ME1A_U16, ME1A_U03, ME1A_U20, ME1A_U12, ME1A_U19, ME1A_U17, ME1A_U13, ME1A_U11, ME1A_U09, ME1A_U04, ME1A_U24, ME1A_U23 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość szybkości postępu techniki co ma wpływ na konieczność ciągłego dokształcania się. ME1A_K01 Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Potrafi pracować z zespole i odpowiadać za swoją pracę. Streszcza i przedstawia w sposób zrozumiały a jednocześnie profesjonalny wyniki pracy. ME1A_K03, ME1A_K04, ME1A_K06 Wykonanie projektu,
Sprawozdanie,
Referat,
Aktywność na zajęciach
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 budowę i właściwości podstawowych cyfrowych bloków funkcjonalnych i dyskretnych elementów cyfrowych w technologii CMOS. + - + + - - - - - - -
M_W002 Opisuje budowę i zasadę działania prostego mikroprocesora + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Samodzielnie konstruuje, uruchamia i testuje prosty układ logiczny złożony z elementów dyskretnych. Przygotowuje dokumentację i prezentację na temat zrealizowanego projektu. - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość szybkości postępu techniki co ma wpływ na konieczność ciągłego dokształcania się. + - + + - - - - - - -
M_K002 Potrafi pracować z zespole i odpowiadać za swoją pracę. Streszcza i przedstawia w sposób zrozumiały a jednocześnie profesjonalny wyniki pracy. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Tematyka wykładu obejmuje:

  1. Programowalne układy logiczne.
  2. Analiza czasowa układów sekwencyjnych.
  3. Protokół PS2, UART.
  4. Układy sekwencyjne, maszyny stanów skończonych.
  5. Refaktoryzacja maszyn stanów skończonych.
  6. Mikrokod.
  7. Mikroarchitektura procesora jednocyklowego ARM.
  8. Przetwarzanie potokowe.
  9. Interfejsy i pamięci.
  10. Układy logiki przełączanej. Bramki CMOS.
  11. Podstawy przetwarzania C/A i A/C
  12. Układy asynchroniczne

Ćwiczenia laboratoryjne:

Zajęcia obejmują programowanie układów FPGA (Basys3) przy pomocy oprogramowania Xilinx Vivado.
Tematyka zajęć:

  1. Obsługa interfejsu VGA.
  2. Rysowanie obiektów na ekranie.
  3. Poruszanie obiektami na ekranie, obsługa myszy PS2.
  4. Obsługa pamięci ROM, wyświetlanie grafik.
  5. Obsługa czcionek.
  6. Obsługa UART.
  7. Projekt mikroprocesora.

Ćwiczenia projektowe:

Samodzielne opracowanie, symulacja i implementacja wybranej funkcjonalności logicznej z wykorzystaniem platformy Basys3 i oprogramowania Xilinx Vivado (np. prostej gry wideo). Opracowanie sprawozdania i przygotowanie prezentacji/filmu dotyczących zrealizowanego projektu.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 146 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w ćwiczeniach projektowych 28 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Udział w wykładach 28 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Wykonanie projektu 40 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Aby uzyskać zaliczenie z laboratorium należy zaliczyć wszystkie ćwiczenia laboratoryjne. Ocena z laboratorium jest wyznaczana na podstawie uzyskanych punktów z testów oraz sprawozdań, zgodnie z regulaminem studiów.

Aby uzyskać zaliczenie z projektu należy zrealizować założenia projektu oraz przygotować sprawozdanie i prezentację/film. Za projekt otrzymuje się ocenę.

Aby uzyskać zaliczenie z przedmiotu należy uzyskać pozytywną ocenę z laboratorium, projektu i z egzaminu. Ocena końcowa jest wyliczana jako średnia ocen z laboratorium, projektu i egzaminu.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

- podstawy elektroniki cyfrowej zgodnie z modułem “Układy Elektroniki Cyfrowej I”
- podstawy języków opisu sprzętu (Verilog)
- podstawy projektowania i symulacji układów cyfrowych z wykorzystaniem układów programowalnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Thomas L. Floyd, Digital Fundamentals, 11th edition, Pearson, 2015
2. David M. Buchla, Douglas A. Joksch, Experiments in Digital Fundamentals, 11th edition, Pearson, 2015
3. Verilog Quickstart: A Practical Guide to Simulation and Synthesis in Verilog (Kluwer international series in engineering and computer science ; SECS 667)
4. David Money Harris, Sarah L. Harris, Digital Design and Computer Architecture, Morgan Kaufmann, 2012.
5. Józef Kalisz, Podstawy Elektroniki Cyfrowej, WKŁ, 2002.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  1. G. W. Deptuch, G. Carini, T. Collier, P. Grybos, P. Kmon, R. Lipton, P. Maj, D. P. Siddons, R. Szczygiel, and R. Yarema, “Results of Tests of Three-Dimensionally Integrated Chips Bonded to Sensors,” IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 62, no. 1, pp. 349–358, Feb. 2015
  2. G. W. Deptuch, G. Carini, P. Grybos, P. Kmon, P. Maj, M. Trimpl, D. P. Siddons, R. Szczygiel, and R. Yarema, “Design and Tests of the Vertically Integrated Photon Imaging Chip,” IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 61, no. 1, pp. 663–674, Feb. 2014.
  3. P. Maj, “FPGA based extension to the multichannel pixel readout ASIC,” in 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2013 NSS/MIC), 2013, pp. 1–4.
  4. G. W. Deptuch, G. Carini, P. Enquist, P. Grybos, S. Holm, R. Lipton, P. Maj, R. Patti, D. P. Siddons, R. Szczygiel, and R. Yarema, “Fully 3-D Integrated Pixel Detectors for X-Rays,” IEEE Trans. Electron Devices, pp. 1–1, 2015.
Informacje dodatkowe:

Brak