programowalne układy elektroniczne ii

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
PROGRAMOWALNE UKŁADY ELEKTRONICZNE II
Studia niestacjonarne
VII
Nauki podst. (T/N)
T
Subject Title
PROGRAMMABLE ELECTRONIC SYSTEMS II
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
ECTS (pkt.)
A3
3
Zaliczenie na ocenę
Nazwy
Programowalne układy elektroniczne I, Układy elektroniczne I i II,
przedmiotów
Technika cyfrowa I i II, Technologie układów scalonych
1. Ma wiedzę dotyczącą układów elektronicznych i techniki cyfrowej.
2. Ma podstawową wiedze dotyczącą programowalnych układów
Wiedza
elektronicznych.
Wymagania
wstępne w
1. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych
zakresie
źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich
przedmiotu
Umiejętności
interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać
opinie.
Kompetencje
społeczne
1. Potrafi współdziałać i pracować w grupie.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
Liczba godzin zajęć w
semestrze
15
15
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
dr inż. Sławomir Pluta
dr inż. Sławomir Pluta
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sposób realizacji środkami audiowizualnymi
Tematyka zajęć
Rodzina układów CPLD firmy Altera. Charakterystyczne cechy układów CPLD na
przykładzie układów z rodziny MAX7000 (Altera).
Struktury FPGA. Rodzina układów FPGA firmy Xilinx. Podsumowanie własności
układów FPGA (pojemność logiczna, parametry czasowe, zasilania, cena),
porównanie układów CPLD i FPGA.
Techniki programowania układów PLD, CPLD i FPGA. Demonstracja różnych
środowisk programowania układów PLD.
Komputerowe systemy projektowania. Zasady opisu sprzętu. Języki specyfikacji
typu HDL i Schematic Capture.
Zapoznanie się ze strukturą logiczną i działaniem systemów komputerowego
wspomagania syntezy układów cyfrowych na przykładzie kompilatora uniwersalnego PLDShell. Język PLDAsm. Elementy i struktura danych wejściowych,
składnia FSM, kompilacja.
Tendencje rozwojowe w technice układów programowalnych :IP-core, SoC, PSoC,
nowoczesne architektury logiczne wyposażone w pamięci, specjalizowane
wirtualne bloki CPU, DSP itp.
Liczba godzin
2
3
2
2
4
2
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Zaliczenie pisemne
efektów kształcenia
Laboratorium
Sposób realizacji praca przy komputerach
Tematyka zajęć
Lp.
1.
Projekt układu dekodera wyświetlacza 7-segmentowego (oprogramowanie
PLDShell ,układ GAL22V10, programator XELTEK).
15
Liczba godzin
1,5
2.
Projekt układu układu licznika 16 bitowego (oprogramowanie PLDShell ,układ
GAL22V10, programator XELTEK).
1,5
3.
Projekt układu układu detektora sekwencji bitów (oprogramowanie PLDShell
,układ GAL22V10, programator XELTEK).
1,5
4.
Projekt sumatora dwóch słów czterobitowych zapisujący wynik jako słowo
pięciobitowe i dekoder kodu binarnego pięciobitowego na kod wyświetlacza 7segmentowego (oprogramowanie Altera Max II Plus, platforma sprzętowa z
układem Altera MAX7000).
Projekt programowanego dzielnika częstotliwości z wyświetlaniem wyniku
(oprogramowanie Altera Max II Plus, platforma sprzętowa z układem Altera
FLEX10K).
Projekt detektora sekwencji bitów (oprogramowanie Altera Max II Plus, platforma
sprzętowa z układem Altera FLEX10K).
1,5
5.
6.
1,5
1,5
7.
Realizacja licznika rewersyjnego z wykorzystaniem języka AHDL,oprogramowanie
Altera Quartus, platforma sprzętowa z układem Altera FLEX10K, MAX7000.
1,5
8.
Realizacja detektora wykrywającego sekwencję ciągu bitów z wykorzystaniem
opisu automatu Moore’a w formie grafu,oprogramowanie Altera Quartus, platforma
sprzętowa z układem Altera FLEX10K, MAX7000.
Realizacja licznika rewersyjnego z wykorzystaniem języka AHDL,oprogramowanie
Altera Quartus, platforma sprzętowa z układem Altera FLEX10K, MAX7000.
1,5
Zajęcia organizacyjne i odróbcze.
1,5
9.
10.
1,5
Liczba godzin zajęć w semestrze
15
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Na podstawie ocen cząstkowych uzyskanych za poszczególne zajęcia
oraz opracowanie sprawozdania laboratoryjnego.
efektów kształcenia
1. Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w
zakresie zasad działania elementów elektronicznych (w tym
programowalnych elementów elektronicznych) (w,l).
2. Zna i rozumie metodykę projektowania programowalnych
układów elektronicznych oraz systemów elektronicznych, a
Wiedza
także metody i techniki wykorzystywane w projektowaniu, w
tym metody sztucznej inteligencji; zna języki opisu sprzętu i
komputerowe narzędzia do projektowania i symulacji układów
i systemów (w,l).
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
1. Potrafi zbudować, uruchomić oraz przetestować
zaprojektowany układ lub prosty system elektroniczny (w,l).
2. Potrafi sformułować specyfikację prostych systemów
elektronicznych na poziomie realizowanych funkcji, także z
wykorzystaniem języków opisu sprzętu dla potrzeb
programowalnych układów elektronicznych (w,l).
3. Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania
inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie
wyników realizacji tego zadania (w,l)
Kompetencje
społeczne
4. Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami
programistycznymi, symulatorami oraz narzędziami
komputerowo wspomaganego projektowania do symulacji,
projektowania i weryfikacji programowalnych układów
elektronicznych (w,l).
Ma świadomość ważności oraz rozumie pozatechniczne
aspekty i skutki działalności inżyniera-elektronika, a także
1.
związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje
(w,l)
Metody dydaktyczne:
Wykład środkami audiowizualnymi. Praktyczne realizacje projektów układów programowalnych. Dyskusja
dydaktyczna w ramach wykładu i laboratorium. Konsultacje.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Laboratorium: Opracowanie sprawozdania i praktyczna realizacja zadań laboratoryjnych, obecność na
zajęciach. Wykład: Pozytywna zaliczenia pisemnego (uzyskanie co najmniej 51% odpowiedzi na pytania),
uzyskanie zaliczenia z laboratorium.
Literatura
ŁUBA podstawowa:
T., JASIŃSKI K., ZWIERZCHOWSKI B.: Specjalizowane układy cyfrowe w strukturach PLD i
[1] FPGA. WKŁ, 1997.
[2] ŁUBA T., ZBIERZCHOWSKI B.: Komputerowe projektowanie układów cyfrowych. WKŁ, 2000.
[3] PASIERBIŃSKI J., ZBYSIŃSKI P.: Układy programowalne w praktyce. WKŁ, 2001.
[4] WRONA W.: VHDL-język opisu i projektowania układów cyfrowych. Wydawnictwo Pracowni
Komputerowej Jacka Skalmierskiego, 2000.
[5] ZBYSIŃSKI P., PASIERBIŃSKI J.: Specjalizowane układy cyfrowe w strukturach PLD i FPGA. Układy
programowalne: pierwsze kroki. Wyd. BTC, 2002.
Literatura uzupełniająca:
[1] ŁUBA T.: Synteza układów cyfrowych. WKŁ, 2003.
[2] KALISZ J.: Język VHDL w praktyce. WKŁ, 2002.
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)