إلكترونيات التحويل الرقمي

التخصص الرئيسي: إلكترونيات التحويل الرقمي

نظرة عامة:

يركز برنامج إلكترونيات التحويل الرقمي على مبادئ وتطبيقات تحويل الإشارات التناظرية إلى صيغ رقمية والعكس. يغطي هذا التخصص معالجة الإشارات الرقمية، والتحويل من تناظري إلى رقمي (ADC) ومن رقمي إلى تناظري (DAC)، والأنظمة المدمجة، وبروتوكولات الاتصال. يُؤهل هذا البرنامج الخريجين للعمل في مجالات تصنيع الإلكترونيات، والاتصالات، والإلكترونيات الاستهلاكية، وتطوير الأنظمة المدمجة.

أهداف التعلم الرئيسية:

• فهم أساسيات التحويل الرقمي ومعالجة الإشارات.
• تطوير مهارات تصميم وتنفيذ أنظمة ADC وDAC.
• تعلم تقنيات برمجة الأنظمة المدمجة وربطها.
• استكشاف مبادئ بروتوكولات الاتصال ونقل البيانات.
• تحليل دوائر وأنظمة التحويل الرقمي واستكشاف أعطالها وإصلاحها.
• تطوير مهارات التفكير النقدي وحل المشكلات والمهارات التقنية اللازمة لتصميم أنظمة رقمية فعالة.

المقررات الأساسية:

1. مقدمة في الإلكترونيات الرقمية

• نظرة عامة على الإلكترونيات الرقمية، والأنظمة الثنائية، والبوابات المنطقية.

2. معالجة الإشارات الرقمية

• تقنيات معالجة الإشارات الرقمية، والترشيح، والتحليل.

3. التحويل من تناظري إلى رقمي ومن رقمي إلى تناظري

• دراسة مبادئ ودوائر وتطبيقات محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) ومحولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC).

4. الأنظمة المدمجة

• برمجة وربط المتحكمات الدقيقة والأنظمة المدمجة.

5. بروتوكولات الاتصال

• مبادئ بروتوكولات نقل البيانات (مثل UART وSPI وI2C).

6. تصميم الدوائر الرقمية

• تقنيات تصميم ومحاكاة الدوائر الرقمية.

٧. المستشعرات والربط البيني

• دراسة أنواع المستشعرات، والربط البيني مع المتحكمات الدقيقة، وجمع البيانات.

٨. مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGAs)

• مبادئ مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGAs) وتطبيقاتها في التحويل الرقمي.

٩. إلكترونيات القدرة والتحويل

• تقنيات تحويل الطاقة وإدارتها في الأنظمة الرقمية.

١٠. التدريب العملي

• خبرة عملية في شركات تصنيع الإلكترونيات، أو الاتصالات، أو الأنظمة المدمجة.

١١. مشروع التخرج في إلكترونيات التحويل الرقمي

• مشروع شامل لتطبيق المهارات في تصميم أو تنفيذ أنظمة التحويل الرقمي.

--

طرق التقييم:

• اختبارات عملية على دوائر التحويل الرقمي والأنظمة المدمجة.
• مشاريع في تصميم وتنفيذ أنظمة التحويل التناظري الرقمي (ADC) والتحويل الرقمي التناظري (DAC).
• دراسات حالة حول بروتوكولات الاتصال ونقل البيانات.

طرق التقييم:

• اختبارات عملية على دوائر التحويل الرقمي والأنظمة المدمجة.
• مشاريع على تصميم وتنفيذ أنظمة التحويل التناظري الرقمي (ADC) والتحويل الرقمي التناظري (DAC).
• دراسات حالة حول بروتوكولات الاتصال ونقل البيانات. - تقييمات وتقارير التدريب العملي.
• مشاريع التخرج التي تُبرز تطبيقات التحويل الرقمي.

--

المصادر الموصى بها:

• كتاب "معالجة الإشارات الرقمية" لألان ف. أوبنهايم ورونالد و. شيفر.
• كتاب "تصميم الأنظمة المدمجة باستخدام متحكمات PIC الدقيقة" لتيم ويلمشورست.
• كتاب "نمذجة FPGA باستخدام أمثلة VHDL" لبونغ ب. تشو.
• الوثائق والأدلة من تكساس إنسترومنتس، أنالوج ديفايسز، وأردوينو.

--

المتطلبات الأساسية:

• معرفة أساسية بالإلكترونيات أو الفيزياء أو علوم الحاسوب.
• الاهتمام بالأنظمة الرقمية، وبرمجة الأنظمة المدمجة، والإلكترونيات.

--

المدة:

• عادةً ما تستغرق من سنة إلى سنتين للحصول على شهادة أو درجة جامعية متوسطة.

-- - أربع سنوات للحصول على درجة البكالوريوس في هندسة الإلكترونيات، أو هندسة الحاسوب، أو المجالات ذات الصلة.

--

الشهادات المهنية:

يمكن للخريجين الحصول على شهادات مهنية مثل:

• فني إلكترونيات معتمد (CET).
• شهادة الأنظمة المدمجة.
• شهادة تصميم FPGA.

--

المسارات الوظيفية:

1. مهندس تصميم رقمي

• تصميم وتطوير دوائر وأنظمة التحويل الرقمي.

2. مهندس أنظمة مدمجة

• برمجة وربط المتحكمات الدقيقة والأنظمة المدمجة.

3. فني اتصالات

• صيانة وإصلاح أعطال أنظمة الاتصالات الرقمية.

4. مطور إلكترونيات استهلاكية

• تصميم وتطوير المكونات الرقمية للإلكترونيات الاستهلاكية.

5. مهندس اختبار وقياس

• اختبار أنظمة التحويل الرقمي والإلكترونيات والتحقق من صحتها.

٦. مهندس تصميم الدوائر المتكاملة القابلة للبرمجة (FPGA)

• تطوير وتنفيذ أنظمة رقمية قائمة على الدوائر المتكاملة القابلة للبرمجة (FPGA).

٧. أخصائي دعم فني

• تقديم الدعم الفني لمنتجات وأنظمة التحويل الرقمي.

لماذا هذا التخصص؟

• طلب متزايد: يُعد التحويل الرقمي أساسيًا في الإلكترونيات والاتصالات الحديثة.
• الابتكار: العمل مع أحدث التقنيات في الأنظمة المدمجة ومعالجة الإشارات الرقمية.
• فرص متنوعة: وظائف في تصنيع الإلكترونيات، والاتصالات، والإلكترونيات الاستهلاكية، وغيرها.
• المهارات التقنية: اكتساب خبرة في مجال يجمع بين الإلكترونيات والبرمجة وتصميم الأنظمة.