logo
Karta przedmiotu
logo

Elementy logiki i arytmetyki komputerów

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2021/2022

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej (p.prakt)

Nazwa kierunku studiów: Inżynieria i analiza danych

Obszar kształcenia: nauki ścisłe

Profil studiów: praktyczny

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: inżynieria i analiza danych

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Zakład Systemów Złożonych

Kod zajęć: 12319

Status zajęć: obowiązkowy dla programu inżynieria i analiza danych

Układ zajęć w planie studiów: sem: 2 / W15 C15 L15 / 4 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. inż. prof. PRz Dominik Strzałka

Terminy konsultacji koordynatora: https://strzalka.v.prz.edu.pl/konsultacje

semestr 2: mgr inż. Bartosz Kowal

semestr 2: mgr inż. Mateusz Salach

semestr 2: mgr inż. Alicja Gerka

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zdobycie wiedzy i umiejętności z zakresu reprezentacji, konwersji i przetwarzania informacji w systemach komputerowych oraz zasad funkcjonowania (na poziomie logicznym) podstawowych elementów techniki cyfrowej. Nauka projektowania, budowy i symulacji prostych układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.

Ogólne informacje o zajęciach: W czasie zajęć studenci poznają elementarz tzw. techniki cyfrowej

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 W. Majewski Układy logiczne WNT, Warszawa. 1993.
2 J. Kalisz Podstawy elektroniki cyfrowej WNT, Warszawa. 1994.
3 J. Siwiński Układy przełączające w automatyce WNT, Warszawa. 1980.

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student powinien znać podstawowe zagadnienia z zakresu logiki, teorii mnogości, algebry zbiorów, algebry Boole'a.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Student powinien mieć wiedzę w zakresie matematyki, wykorzystywaną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań inżynierskich związanych z informatyką w szczególności obejmujących algebrę.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Student powinien umieć użyć wiedzę matematyczną do sformułowania i rozwiązywania prostych zadań informatycznych w oparciu o metody analityczne i eksperymentalne.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Brak

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 Demonstruje sposoby reprezentacji, konwersji i przetwarzania informacji w systemach komputerowych wykład, ćwiczenia, laboratorium egzamin cz. pisemna, sprawdzian pisemny, wejściówka przed zajęciami laboratoryjnymi K_U07+
P6S_UW
02 Wyjaśnia zasady funkcjonowania (na poziomie logicznym) podstawowych elementów techniki cyfrowej wykład, ćwiczenia egzamin cz. pisemna K_W05+
K_W06+
P6S_WG
03 Projektuje proste układy kombinacyjne i sekwencyjne wykład, ćwiczenia, laboratorium egzamin cz. pisemna, raport (sprawozdanie) pisemny z laboratorium, obserwacja wykonawstwa, sprawdzian pisemny K_W08+
K_U07+
P6S_UW
P6S_WG
04 Buduje i symuluje proste układy kombinacyjne i sekwencyjne wykład, laboratorium egzamin cz. pisemna, raport (sprawozdanie) pisemny z laboratorium, obserwacja wykonawstwa K_W08+
K_U07+
K_U09+
K_K02+
P6S_KK
P6S_KO
P6S_UW
P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
2 TK01 Wprowadzenie W01, L01 MEK01
2 TK02 Systemy liczbowe (pozycyjne i niepozycyjne) i kody. Kodowanie informacji w systemach komputerowych. Liczby stało i zmiennoprzecinkowe (standard IEEE 754). W01, C01, L02 MEK01
2 TK03 Arytmetyka w systemach komputerowych: dodawanie i odejmowanie (systemy pozycyjne stało i zmiennoprzecinkowe), mnożenie (algorytm Booth'a) i dzielenie oraz inne operacje. W01, C02, L02 MEK01
2 TK04 Algebra Boole’a. Funkcje (formy opisu) i funktory logiczne (bramki). Systemy NAND i NOR. Postać minimalna funkcji logicznej (metoda Karnaugh’a i Quine’a McCluskey’a). Hazard w układach kombinacyjnych. W02, C02, L03 MEK02
2 TK05 Układy kombinacyjne: sumator, dekoder, transkoder, komparator, układ kontroli parzystości, multiplekser i demulitiplekser. Projektowanie i symulacja układów kombinacynych. W03, W04, C03, L04 MEK02 MEK03 MEK04
2 TK06 Układy sekwencyjne. Struktura Moore'a i Mealy’ego. Synteza: opis, tworzenie siatek przejść i wyjść, minimali-zacja liczby stanów wewnętrznych, kodowanie tablic przejść i wyjść (wyścigi). Układy asynchroniczne i synchroniczne. W04, W05, C05, L05 MEK02 MEK03 MEK04
2 TK07 Przerzutniki asynchroniczne (SR) i synchroniczne (statyczne i dynamiczne): JK, T, D. Realizacja układów sekwencyjnych na bazie przerzutników. W05, C05, L05 MEK02 MEK03 MEK04
2 TK08 Układy sekwencyjne (synteza): liczniki synchroniczne i asynchroniczne, rejestry, komparatory, sumatory. W06, C06, L06 MEK03 MEK04
2 TK09 Jednostka arytmetyczno-logiczna. W07, C07, L06 MEK02 MEK03 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2) Przygotowanie do kolokwium: 55.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2) Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 2) Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Ocena z egzaminu pisemnego
Ćwiczenia/Lektorat Na zajęciach ćwiczeniowych obecność jest obowiązkowa. W przypadku nieobecności należy: - dostarczyć dokument usprawiedliwiający nieobecność (np. zwolnienie lekarskie); - odrobić nieobecność w ramach zajęć innej grupy ćwiczeniowej. Zaliczenie zajęć ćwiczeniowych będzie odbywało się na podstawie kolokwium końcowego zakładającego rozwiązanie w formie pisemnej 5-8 zadań związanych z arytmetyką komputerów, metodami minimalizacji funkcji logicznych, projektowaniem układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. Dla zajęć zdalnych: Na zajęciach ćwiczeniowych obecność jest obowiązkowa. W przypadku nieobecności należy: - dostarczyć dokument usprawiedliwiający nieobecność (np. zwolnienie lekarskie); - odrobić nieobecność w ramach zajęć innej grupy ćwiczeniowej. Zaliczenie zajęć ćwiczeniowych będzie odbywało się na podstawie sprawozdań oddawanych w trakcie semestru po jednym z każdego ćwiczenia. Oceną z ćwiczeń jest średnia z ewentualnymi modyfikatorami (aktywność, rozwiązywanie dodatkowych zadań).
Laboratorium Na zajęciach laboratoryjnych obecność jest obowiązkowa. W przypadku nieobecności należy: - dostarczyć dokument usprawiedliwiający nieobecność (np. zwolnienie lekarskie); - wykonać samodzielnie ćwiczenie i oddać sprawozdanie z jego przebiegu. Zajęcia laboratoryjne sa realizowane przez studentów samodzielnie. Postępy w pracach są oceniane w skali od 2 - 5. Na zakończenie zajęć student samodzielnie przygotowuje sprawozdanie i przesyła je drogą elektroniczną w postaci pliku pdf na adres prowadzącego zajęcia. Jest to warunek uczestnictwa w kolejnym laboratorium. Za sprawozdanie można uzyskać ocenę od 2 do 5. Warunkiem zaliczenia zajęć laboratoryjnych są: - obecność na wszystkich zajęciach; - oddanie wszystkich sprawozdań; - zaliczenie kolokwium końcowego. Ocena końcowa z lab jest średnią oceną z postępów w zajęciach. Dla zajęć zdalnych: Na zajęciach laboratoryjnych obecność jest obowiązkowa. W przypadku nieobecności należy: - dostarczyć dokument usprawiedliwiający nieobecność (np. zwolnienie lekarskie); - wykonać samodzielnie ćwiczenie i oddać sprawozdanie z jego przebiegu. Zajęcia laboratoryjne sa realizowane przez studentów samodzielnie. Postępy w pracach są oceniane w skali od 2 - 5. Po zajęciach student samodzielnie przygotowuje sprawozdanie i przesyła je drogą elektroniczną w postaci pliku pdf na adres prowadzącego zajęcia. Jest to warunek uczestnictwa w kolejnym laboratorium. Za sprawozdanie można uzyskać ocenę od 2 do 5. Warunkiem zaliczenia zajęć laboratoryjnych są: - obecność na wszystkich zajęciach; - oddanie wszystkich sprawozdań; Ocena końcowa z lab jest średnią oceną z postępów w zajęciach plus ewentualne modyfikatory (rozwiązanie zaawansowanych zadań).
Ocena końcowa Ocena końcowa jest przyznawana jako średnia arytmetyczna ocen z egzaminu końcowego, oceny z laboratorium i oceny z ćwiczeń.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie