Sylabus WYDZIAŁ FIZYKI Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Zakład Elektroniki Kwantowej; Zakład Radiospektroskopii Pracownia Elektroniki Cyfrowej Stopień/tytuł naukowy Dr Dr Imię Zdzisław Stanisław Nazwisko Stryła Lewicki Kierunek studiów Fizyka Nazwa przedmiotu Specjalność Informatyka Stosowana Rodzaj zajęć Elektronika klasyczna i cyfrowa Wykład Liczba godzin 45 Rok studiów/tryb II/ dzienny Semestr zimowy Punkty ECTS Założenia i cele: Zapoznanie z podstawowymi pojęciami algebry Boole a, teorią automatów, analizą i syntezą układów kombinacyjnych i sekwencyjnych; wprowadzenie grafów skierowanych jako metody opisu automatu; opis układu cyfrowego z użyciem VHDL języka opisu sprzętu; podstawowe elementy i układy elektroniki analogowej Tematyka zajęć (słowa kluczowe)/ Odsetek czasu zajęć 1. Elektronika cyfrowa (30 godz). 2. Historia informatyki i elektroniki cyfrowej; 5% 3. Rachunek zdań i rachunek zbiorów; 5% 4. Algebry Boole a; 5% a. Binarna algebra Boole a; b. Aksjomaty i tautologie wg. Huntingtona; c. Twierdzenie Shannona o rozkładzie;
5. Wstęp do teorii automatów; 15% a. Pojęcia systemu, stanu i przestrzeni stanów systemu; b. Systemy dyskretne; c. Języki i automaty; d. Automaty skończone; e. Automaty z wejściami i wyjściami; Automat Mealy ego; Automat Moore a; 6. Synteza układu kombinacyjnego; 10% a. analiza problemu, b. tabela prawdy, c. postać kanoniczna funkcji przełączającej, d. metody redukcji funkcji przełączającej, e. hazard, f. schemat układu, 7. Kombinacyjne bloki funkcjonalne; 10% a. Koder i koder priorytetowy; b. Dekoder; c. Translator; d. Multiplekser; e. Demultiplekser; f. Zastosowanie multiplekserów do realizacji funkcji boolowskich; j. Układy arytmetyczne: sumator i subtraktor; k. Komparator; 8. Strukturalna teoria automatów układ cyfrowy jako realizacja automatu 10% a. Alfabet wewnętrzny, b. rejestr stanu, c. funkcja wzbudzeń, d. funkcja wyjść e. automat asynchroniczny i automat synchroniczny f. Metody opisu automatów synchronicznych 9. Studium przypadku konstruowanie maszyny stanów skończonych 10% 10. Sekwencyjne bloki funkcjonalne 10% a. Rejestr b. Rejestry przesuwne c. Licznik d. Licznik pierścieniowy e. Licznik Johnsona 11. Wprowadzenie do języka opisu sprzętu VHDL 15% a. Pojęcie jednostki projektowej b. Architektura c. Instrukcje współbieżne d. Obiekty w VHDL e. Opis strukturalny f. Opis ścieżki danych g. Opis behawioralny h. Instrukcja procesu 12. Wykorzystanie sieci Petriego do syntezy maszyny stanów skończonych i ekwiwalentny opis w VHDL 5%
2. Elektronika klasyczna ( 15 godz.) 1. Etapy rozwoju elektroniki: 5% Układy lampowe, Układy tranzystorowe, Układy scalone. 2. Terminologia elektroniczna. 10% 3. Elementy elektroniczne. 10% Bierne, Czynne. 4. Układy elektroniczne 15% Liniowe, Nieliniowe. 5. Prostowniki, powielacze napięcia, zasilacze, stabilizatory napięcia i prądu. 15% 6. Wzmacniacze: 20% tranzystorowe (WE, WB, WK), wzmacniacze mocy, wzmacniacze prądu stałego. 7. Sprzężenie zwrotne. 5% 8. Wzmacniacz operacyjny, komparator. 10% 9. Technologia wytwarzania układów mikroelektronicznych. 10% 0BSposoby oceny pracy studenta Udział w ocenie końcowej ocena ciągła (bieżące przygotowanie do zajęć i aktywność) śródsemestralne kolokwia pisemne/ustne 15% końcowe zaliczenie pisemne/ustne egzamin pisemny 60% egzamin ustny 25%
kontrola obecności Praca końcowa semestralna/roczna inne: Egzamin w semestrze letnim. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie Pracowni Elektroniki Cyfrowej i Pracowni Elektroniki. 1BLiteratura obowiązkowa 1. Józef Kalisz - " Podstawy Elektroniki Cyfrowej ", Wydanie III zmienione - Warszawa 2002, WKŁ ; ISBN: 83-206-1462-7 ; 2. Władysław Majewski - " Układy Logiczne ", Wydanie VI rozszerzone - Warszawa 1999, WNT, ISBN 83-204-2244-2 ; 3. J.E.Hopcroft, R.Motwani, J.D.Ullman Wprowadzenie do teorii automatów, języków i obliczeń - PWN Warszawa 2005; ISBN 83-01-14502-1 4. H. Kamionka-Mikuła, H. Małysiak, B. Pochopień - Układy cyfrowe Teoria i przykłady Wyd. Pracowni Komputerowej J. Skalmierskiego; Gliwice 2001 ISBN 83-86644-38-9; 5. Elektronika w laboratorium naukowym T.Stacewicz, A.Kotlicki, PWN, 1994 r. 6. Układy półprzewodnikowe U.Tietze, Ch.Schenk, WNT, 1996 r. 7. Sztuka elektroniki P.Horowitz, W.Hill, WKŁ, 1992 r. 2BPodręczniki do VHDL 8. Józef Kalisz - " Język VHDL w praktyce,warszawa 2002 WKŁ, ISBN: 83-206-1440-6; 9. Mark Zwoliński _: HUProjektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDLUH, Warszawa 2002 WKŁ; ISBN: 83-206-1452-X 3BLiteratura dodatkowa 10. John Wakerly - "Digital Design Principles& Practices", Prentice Hall, 2001, ISBN 0-13-089896-1; 11. Nigel P. Cook - "Digital Electronics with PLD Integration" Prentice Hall 2001, ISBN 0-13-086907-4. 12. C.G.Cassandras, S.Lafortune Introduction to Discrete Events Systems Kluwer
Academic Publishers, Dordrecht, 1999, ISBN: 0-7923-8609-4 13. Alan C. Dixon, James L. Antonakos, A Practical Approach to Digital Electronics, Prentice Hall 2000, ISBN 0-13-727595-1 ; 14. Giovanni De Michelli - "Synteza i optymalizacja układów cyfrowych " Warszawa 1998, WNT, ISBN 83-204-2219-1 ; 15. H. Małysiak H. Kamionka-Mikuła, B. Pochopień, E. Wróbel- Teoria automatów cyfrowych Laboratorium ; Wyd. Politechniki Śląskiej; Gliwice 2003 ISBN 83-7335-142-6; 16. Praca zb. pod redakcją H. Małysiaka, B. Pochopienia: Układy cyfrowe Zadania. WPŚl., Gliwice 2002. 17. Wojciech Głocki - " Układy Cyfrowe ",Opolskie Zakłady Graficzne Wydanie III, WSIP, ISBN 83-02-06242-1 ; 18. T. Łuba, K.Jasiński, B.Zbierzchowski - Specjalizowane układy cyfrowe w strukturach PLD i FPGA, Warszawa 1997, WKŁ ; ISBN 83-206-1235-7 ; 19. J. Pasierbiński, P. Zbysiński- "Układy programowalne w praktyce", Warszawa 2001, WKŁ ; ISBN 83-206-1393-0 ; 20. Elektronika bez wielkich problemów Otto Limann, Horst Pelka, WKŁ, 1991 r. 21. Elementy i układy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach M.Rusek, J.Pasierbiński WNT1997r. 22. Podstawy elektroniki B.Pióro, M.Pióro, W.Sz.i P., 1996 r.