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

Rekonfigurowalne struktury cyfrowe

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-RESTRUC Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0714) Elektronika i automatyzacja
Nazwa przedmiotu: Rekonfigurowalne struktury cyfrowe
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Informatyka Stosowana s2. Przedmioty do wyboru specjalistyczne (wszystkie)
Punkty ECTS i inne: 5.00
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość podstaw techniki cyfrowej

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 75 godz.):

- udział w wykładach – 15

- udział w laboratoriach – 45

- konsultacje z prowadzącym – 15


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 60 godz.):

- przygotowanie do laboratorium – 30

- przygotowanie do egzaminu – 30


Łącznie: 135 godz. (5 ECTS)


Efekty uczenia się - wiedza:

W1: Ma wiedzę pozwalającą wykorzystać konstrukcje, biblioteki oraz funkcje języka VHDL dostępne z poziomu oprogramowania – K_W05

W2: Ma wiedzę pozwalającą zamodelować funkcjonalne działanie projektowanego układu cyfrowego – K_W04

W3: Ma wiedzę pozwalającą na zaprojektowanie układu cyfrowego dostępnymi metodami – K_W02


Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: Wykorzystując język opisu sprzętu potrafi zaprojektować prosty system cyfrowy – K_U01

U2: Wykorzystując dostępne w ramach oprogramowania narzędzia potrafi zasymulować działanie układu cyfrowego – K_U08, K_U11

U3: Potrafi skonfigurować i zaimplementować projekt układu cyfrowego w strukturze programowalnej – K_U11

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1:student działa i myśli w sposób kreatywny i przedsiębiorczy, rozwiązując problemy zastosowań informatyki - K_K01;

K2: rozumie potrzebę zachowań profesjonalnych i przestrzegania zasad etyki - K_K03;

K3: potrafi pracować indywidualnie i w zespole informatyków, w tym także potrafi zarządzać swoim czasem oraz podejmować zobowiązania i dotrzymywać terminów - K_K04.

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa
- klasyczna metoda problemowa
- projektu

Skrócony opis:

Celem zajęć prowadzonych w ramach wykładu jest nauczenie słuchaczy wykorzystania języka opisu sprzętu, jakim jest VHDL, do projektowania układów cyfrowych. Słuchacze poznają podstawy tego języka, a następnie poznają jak wykorzystać konstrukcje VHDL do projektowania prostych i złożonych modułów cyfrowych.

W laboratorium studenci zapoznają się z komercyjnym pakietem ISE, który pozwala stworzyć projekt układu cyfrowego, wykonać jego symulację behawioralną i czasową, a także syntezę i implementację w strukturze programowalnej.

Pełny opis:

W ramach wykładu przedstawione zostaną następujące zagadnienia:

1. Podstawy techniki cyfrowej, najważniejsze zagadnienia.

2. Język VHDL, Jednostka projektowa, klauzule, porty. Style opisu architektury.

3. Obiekty danych. Typy danych.

4. Instrukcje współbieżne, sekwencyjne.

5. Funkcje, procedury, pakiety.

6. Opis układów cyfrowych behawioralny i strukturalny.

7. Projektowanie cyfrowych układów sekwencyjnych synchronicznych i asynchronicznych.

W ramach laboratorium przedstawione zostaną następujące zagadnienia:

1. Omówienie dostępnych narzędzi.

2. Implementacja bloków kombinacyjnych (np. sumator, półsumator, subtraktor).

3. Konstrukcje when-else oraz with-select (konwertery kodu, multipleksery).

4. Operatory relacji (komparatory).

5. Generowanie kodu (konstrukcja for-generate).

6. Mapowanie komponentów (konstrukcje port map oraz generic map).

7. Opis bloków funkcjonalnych w ścieżce danych (przerzutnik RS, pamięć).

8. Opis bloków funkcjonalnych w postaci procesów (przerzutniki D, T, JK, JK-MS, liczniki, konstrukcje with-select i if-then-else).

9. Konwersja z transmisji szeregowej na równoległą i vice versa.

10. Maszyna stanów.

11. Podprogramy i procedury w języku VHDL (opis prostych bloków sekwencyjnych, konstrukcja for-loop, konwersja typów).

12. Operatory w języku VHDL (przeciążanie, konwersja typów).

13. Biblioteki i pakiety.

Literatura:

1. Ferdjallah Mohammed, Modeling, synthesis, and simulation using VHDL, Hoboken, N.J. : Wiley, 2011.

2. Navabi, Zainalabedin, VHDL : modular design and synthesis of cores and systems, 3rd ed., New York [etc.] : McGraw-Hill, 2007

3. K. Skahill, Język VHDL - Projektowanie programowalnych układów logicznych - wydanie 2, WNT, 2004,

4. Peter J. Ashenden, Designers guide to VHDL, 2001, Morgan Kaufman Publisher

5. J. Kalisz, Język VHDL w praktyce, WKŁ, 2002,

6. J. Kalisz, Podstawy Techniki Cyfrowej - wydanie czwarte zmienione, WKŁ, Warszawa 2002,

7. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design, Stephen Brown and Zvonko Vranesic, Mc-Graw-Hill (2nd edition).

8. W. Wrona, VHDL - język opisu i projektowania układów cyfrowych - wydanie 3, 1998, WPKJS

9. Mark Zwoliński Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL , 2002, WKŁ)

Metody i kryteria oceniania:

Wykład zaliczony jest na ocenę na podstawie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych oraz wyniku egzaminu pisemnego.

Egzamin pisemny w formie testu z pytaniami otwartymi i zamkniętymi sprawdza osiągnięcie efektów: W1, W2, W3.

Laboratorium zaliczane jest na podstawie ocen dwóch kolokwiów sprawdzających praktyczne umiejętności programowania w języku opisu sprzętu.

Kolokwia mają sprawdzić osiągnięcie efektów: U1, U2, U3, K1, K2.

Kryteria oceniania (liczba punktów):

ndst - <0% - 55%)

dst – <55% - 65%)

dst plus – <65% - 75%)

db – <75% - 85%)

db plus – <85% - 95%)

bdb - <95% - 100%>

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, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marcin Kowalski
Prowadzący grup: Marcin Kowalski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

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

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-24
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marcin Kowalski
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marcin Kowalski
Prowadzący grup: Marcin Kowalski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/21" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marcin Kowalski
Prowadzący grup: Marcin Kowalski
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.