Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Technika cyfrowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-TECYFR Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0714) Elektronika i automatyzacja
Nazwa przedmiotu: Technika cyfrowa
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Fizyka Techn. s2. Przedmioty inżynierskie do wyboru
Przedmioty do wyboru dla Fizyki s1
Przedmioty z polskim językiem wykładowym
Strona przedmiotu: https://www.fizyka.umk.pl/moodle/
Punkty ECTS i inne: 6.00 LUB 5.00 (w zależności od programu)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość podstaw elektroniki na poziomie szkoły średniej, znajomość treści zawartych w wykładzie podstawy elektroniki.

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 74 godz.):


- udział w wykładach – 30 godz.

- udział w laboratoriach – 24 godz.

- konsultacje lub poprawy – 20 godz.


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (76 godz.):


- przygotowanie do wykładu – 16 godz.

- przygotowanie do laboratorium – 30 godz.

- przygotowanie do egzaminu – 30 godz.


Łącznie: 150 godz. (6 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza:

W1 - posiada wiedzę pozwalającą na wskazanie obszarów zastosowań dla technik analogowych i cyfrowych, ich podstawowych cech i możliwości implementacji - K_W01, K_W08 dla AiR, K_W01, K_W06 dla FT, K_W02 dla IS, K_W02 dla FF


W2 - ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą opisu układów cyfrowych przy pomocy algebry Boole'a oraz minimalizacji funkcji logicznych - K_W01, KW_09 dla AiR, K_W06 dla FT, K_W02 dla IS


W3 - potrafi opisywać teoretycznie i dokonywać syntezy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych - KW_09 dla AiR, K_W01, K_W06 dla FT, K_W02 dla IS


W4 - orientuje się w topologiach i zasadach działania pamięci półprzewodnikowych - KW_08 dla AiR, K_W06 dla FT, K_W02 dla IS


W5 - zna zasadę działania podstawowych cyfrowych układów impulsowych - KW_08 dla AiR, K_W06 dla FT, K_W02 dla IS


W6 - posiada wiedzę na temat technologii wytwarzania układów cyfrowych, podstawowych parametrów bramek logicznych - KW_01 dla AiR, K_W06 dla FT, K_W02 dla IS


W7 - posiada wiedzę na temat zastosowań praktycznych techniki cyfrowej i zna podstawowe zasady konstrukcji prostych układów cyfrowych - KW_08 dla AiR, KW_08 dla FT, K_W02, K_W12 dla IS, K_W02 dla FF



Efekty uczenia się - umiejętności:

U1 - potrafi dobrać odpowiednie układy cyfrowe do budowy prostych urządzeń - K_U01, K_U08 dla AiR, K_U03, K_U05 dla FT, K_U04 dla IS, K_U05 dla FF


U2 - potrafi wskazać podstawowe parametry i ograniczenia układów cyfrowych, rozumie zjawiska hazardu statycznego i dynamicznego i potrafi je eliminować - K_U01, K_U08 dla AiR, K_U03, K_U05 dla FT, K_U04 dla IS, K_U05 dla FF


U3 - umie dokonać syntezy, narysować schemat i symulować działanie układów kombinacyjnych i sekwencyjnych - K_U01, K_U06, K_U08 dla AiR, K_U03, K_U05 dla FT, K_U04 dla IS


U4 - potrafi wskazać podstawowe parametry pamięci cyfrowych i obszary zastosowań praktycznych - K_U01 dla AiR, K_U03 dla FT, K_U04 dla IS, K_U05 dla FF


U5 - umie wykorzystać wiedzę na temat technologii układów cyfrowych w celu doboru konkretnej rodziny logicznej do zastosowań praktycznych - K_U08 dla AiR, K_U03, K_U05 dla FT, K_U04 dla IS, K_U05 dla FF


U6 - potrafi wskazać techniczne aspekty stosowania układów cyfrowych (zakłócenia i szumy, parametry linii transmisyjnych) - K_U01 dla AiR, K_U03, K_U09 dla FT, K_U04, K_U23 dla IS, K_U05 dla FF



Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1 - zna i rozumie ograniczenia związane ze stosowaniem techniki cyfrowej w nauce i przemyśle - K_K03, K_K05 dla AiR, K_K01, K_K02 dla FT, K_K06 dla IS, K_K02 dla FF


Metody dydaktyczne:

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- wykład konwersatoryjny

- wykład problemowy


Metoda dydaktyczna poszukująca:

- laboratoryjna

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna

Skrócony opis:

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z podstawami techniki cyfrowej w zakresie logiki binarnej, opisu układów cyfrowych, syntezy logicznej, projektowania bloków funkcjonalnych. Przekazywane są aktualne informacje dotyczące technologii układów cyfrowych oraz ich najważniejszych parametrów. Nacisk położony jest na zagadnienia techniczne i aplikacyjne.

Pełny opis:

Wykład obejmuje poniższe zagadnienia:

1. Technika cyfrowa i analogowa - sygnały dyskretne a analogowe, stany logiczne, kody liczbowe

2. Algebra Boola, arytmetyka dwójkowa

3. Synteza układów kombinacyjnych, minimalizacja funkcji logicznych (przegląd metod)

4. Praktyczne wykorzystanie minimalizacji w układach kombinacyjnych (synteza układów komutacyjnych, konwerterów, układów arytmetycznych)

5. Wprowadzenie do teorii układów sekwencyjnych (przerzutniki cyfrowe, hazard w układach cyfrowych

6. Synteza układów sekwencyjnych - synteza liczników cyfrowych i dzielników częstotliwości, synteza bloków funkcjonalnych.

7. Układy pamięci cyfrowych

8. Technika impulsowa - przerzutniki, układy generatorów cyfrowych

9. Technologie układów cyfrowych (TTL, ECL, CMOS, GaAs)

10. Układy cyfrowe w praktyce (aasilanie układów cyfrowych, linie transmisyjne, zakłócenia i szumy)

11. Zasady konstrukcji przyrządów elektronicznych.

Zajęcia laboratoryjne składają się z dwóch części: wprowadzającej (4h) i zasadniczej z wykorzystaniem symulatora układów cyfrowych CEDAR logic.

Zakres:

Zajęcia wprowadzające: kody liczbowe, arytmetyka dwójkowa, funkcje logiczne, minimalizacja.

Zajęcia z wykorzystaniem symulatora:

- układy kombinacyjne logiczne i arytmetyczne (minimalizacja, hazard, synteza i analiza)

- multipleksery (grupowe, kaskadowe - przykłady zastosowań)

- komparatory cyfrowe kaskadowe

- projekt i wizualizacja prostego sterującego układu kombinacyjnego (np. mieszalnika)

- układy kombinacyjne CMOS (budowa i analiza w oparciu o uproszczone modele tranzystorów n-mos i p-mos)

- układy z opóźnieniami (analiza czasowa - moduł o-scope)

- synteza i analiza układów sekwencyjnych (przerzutniki proste, złożone, liczniki szeregowe, równoległe)

- rejestry liczące (synteza i analiza)

Literatura:

Zalecana literatura

G. De Micheli, Synteza i optymalizacja układów cyfrowych (WNT, Warszawa 1998).

P. Gajewski, J. Turczyński, Cyfrowe układy scalone CMOS (WKiŁ, Warszawa 1990).

J. Kalisz, Podstawy elektroniki cyfrowej (WKiŁ, Warszawa 1991).

K. Noga, Laboratorium podstaw techniki cyfrowej, skrypt (WSM, Gdynia 2001). Wydanie drugie, poprawione.

J. Piecha, Elementy i układy cyfrowe (PWN, Warszawa 1990).

A. Skorupski, Podstawy techniki cyfrowej (WKiŁ, Warszawa 2001).

B. Wilkinson, Układy cyfrowe (WKiŁ).

Metody i kryteria oceniania:

Metody oceniania:

egzamin pisemny - W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7

zaliczenie na ocenę - U1, U2, U3, U4, U5, K1

Kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny - test (pytania wielokrotnego wyboru, pytania otwarte, analiza schematów)

ndst <60%

dst [60% - 70%)

dst plus [70% - 80%)

db [80% - 85%)

db plus [85% - 90%)

bdb [90% -100%]

Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywna ocena z laboratorium.

Laboratorium: zaliczenie na ocenę na podstawie średniej ocen uzyskanej w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych.

Na ocenę końcową składają się:

- ocena zadań cząstkowych i kolokwiów

- aktywność na zajęciach

Skala ocen:

ndst <60%

dst [60% - 70%)

dst plus [70% - 80%)

db [80% - 85%)

db plus [85% - 90%)

bdb [90% -100%]

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/18" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 24 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Przemysław Płóciennik
Prowadzący grup: Jarosław Czoków, Andrzej Korcala, Wiktor Łachmański, Przemysław Płóciennik, Kamil Wiwatowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 24 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Przemysław Płóciennik
Prowadzący grup: Jarosław Czoków, Andrzej Korcala, Karol Kowalski, Michał Pawlak, Przemysław Płóciennik
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (w trakcie)

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 24 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Przemysław Płóciennik
Prowadzący grup: Jarosław Czoków, Marcin Gawroński, Andrzej Korcala, Karol Kowalski, Natalia Pawlak, Przemysław Płóciennik
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2021-03-01 - 2021-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 24 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Przemysław Płóciennik
Prowadzący grup: Marcin Gawroński, Andrzej Korcala, Marcin Kowalski, Natalia Pawlak, Przemysław Płóciennik
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.