- Nazwa przedmiotu:
- Projektowanie układów cyfrowych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Krzysztof Firląg, Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej Zakład Sterowania Ruchem i Infrastruktury Transportu, Zespół SRD
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 55 godz., w tym: praca na ćwiczeniach projektowych 9 godz., wykonanie zadania projektowego poza godzinami zajęć dydaktycznych 41 godz., konsultacje 4 godz., obrona pracy projektowej 1 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 0,5 pkt. ECTS (14 godz., w tym: praca na ćwiczeniach projektowych 9 godz., konsultacje 4 godz., obrona pracy projektowej 1 godz.).
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,0 pkt. ECTS (55 godz., w tym: praca na ćwiczeniach projektowych 9 godz., wykonanie zadania projektowego poza godzinami zajęć dydaktycznych 41 godz., konsultacje 4 godz., obrona pracy projektowej 1 godz.).
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- brak
- Limit liczby studentów:
- Ćwiczenia projektowe: 18 osób.
- Cel przedmiotu:
- Umiejętność projektowania układów sterowania ruchem i teleinformatyki z wykorzystaniem wspomagania komputerowego, obejmująca: specyfikację i weryfikację modeli układów z wykorzystaniem symulatorów logicznych; syntezę układów z elementów małej, średniej i wielkiej skali integracji. Ocena parametrów funkcjonalnych i czasowych uzyskanych rozwiązań.
- Treści kształcenia:
- Projektowanie układu kombinacyjnego o 4 lub 5 wejściach. Opis słowny układu, budowa tablicy wartości funkcji, wyznaczenia kanonicznych postaci funkcji logicznych, minimalizacja układu metodami tablic Karnaugh’a i Quin’a Mclaskey’a, realizacja układu na elementach małej i średniej skali integracji, NAND i NOR, DEC, MUX specyfikacja i weryfikacja działania układu w symulatorze układów logicznych. Opis wyników symulacji. Specyfikacja układu w języku VHDL w programie Active-HDL, weryfikacja poprawności działania układu w symulatorze programu Active-HDL, synteza i implementacja w układy programowalne. Opis i analiza otrzymanych wyników. Projektowanie układu sekwencyjnego o 3 wejściach. Opis słowny układu, budowa grafu przejść automatów skończonych, budowa tablicy przejść wyjść, minimalizacja tablicy przejść wyjść, Specyfikacja układu w języku w programie Active-HDL, weryfikacja poprawności działania układu w symulatorze programu Active-HDL, synteza i implementacja w układy programowalne. Opis i analiza otrzymanych wyników. Dokumentacja techniczna opracowanego projektu.
- Metody oceny:
- Obrona wszystkich części projektu z uwzględnieniem poprawności realizacji zadania projektowego (60%), wiedzy ogólnej w zakresie przedmiotu (30%), aktywności na zajęciach (10%) oraz systematyczności w procesie projektowania w trakcie semestru (10%). Do zaliczenia projektu wymagane spełnienie 51% z powyższych wymagań.
Zaliczenie przedmiotu możliwe jest po zaliczeniu wszystkich części projektu.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Literatura podstawowa:
1) Zieliński C.: Podstawy projektowania układów cyfrowych, PWN, Warszawa 2020.
2) Barski M., Jędruch W., Układy cyfrowe : podstawy projektowania i opis w języku VHDL, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2019.
3) Skorupski A.: Podstawy techniki cyfrowej, WKŁ, Warszawa 2004.
4) Gorzałczany M.: Układy cyfrowe – metody syntezy, WPŚ, Kielce 2003.
Literatura uzupełniająca:
1) Górecki P.: Układy cyfrowe pierwsze kroki, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2004.
2) Łuba T.: Synteza układów logicznych, WKŁ, Warszawa 2003.
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- O ile nie powoduje to zmian w zakresie powiązań danego przedmiotu z kierunkowymi efektami uczenia się w treściach kształcenia mogą być wprowadzane na bieżąco zmiany związane z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć naukowych.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Zna i rozumie metody i techniki wykorzystywane w projektowaniu układów cyfrowych.
Weryfikacja: Obrona ustna projektu - jedno pytanie z tego zakresu. Wymagana poprawna odpowiedź.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W02
- Ma szczegółową wiedzę związaną z praktycznym zastosowaniem metodyki projektowania kombinacyjnych i sekwencyjnych układów cyfrowych.
Weryfikacja: Obrona ustna projektu - jedno pytanie z tego zakresu. Wymagana poprawna odpowiedź.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, I.P6S_WK
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Potrafi zaprojektować układy cyfrowe realizujące proste funkcje teleinformatyki i sterowania ruchem.
Weryfikacja: Analiza dokumentacji projektowej - ocena merytorycznej poprawności syntezy układu kombinacyjnego i sekwencyjnego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U24
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U02
- Potrafi posłużyć się narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do specyfikacji i weryfikacji prostych układów cyfrowych.
Weryfikacja: Podczas zajęć projektowych - obserwacja umiejętności posługiwania się narzędziami wspomagania komputerowego.
Analiza dokumentacji projektowej - ocena poprawności wykorzystania komputerowych narzędzi symulatorów układów logicznych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U03
- Potrafi w języku polskim opracować dokumentację zadania projektowego i przygotować tekst opisujący wyniki realizacji takiego zadania oraz potrafi przygotować krótką prezentację wyników projektowania.
Weryfikacja: Analiza dokumentacji projektowej - ocena poprawności, estetyki i kompletności przygotowania dokumentacji projektowej.
Obrona ustna projektu - wypowiedź studenta na temat zrealizowanego projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UK
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K01
- Jest gotów do uznania znaczenia wiedzy w procesie projektowania układów sterowania ruchem w transporcie.
Weryfikacja: Analiza dokumentacji projektowej - ocena poprawności metod wykorzystanych w rozwiązaniu zadania projektowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KK