- Nazwa przedmiotu:
- Elektronika I
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Wojciech Wawrzyński, prof.nzw., Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, Zakład Telekomunikacji w Transporcie
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe (TT)
- Kod przedmiotu:
- -
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2009/2010
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawy elektroniki I.
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie z techniką cyfrową i z budową układów cyfrowych stanowiących podstawowy element konstrukcyjny urządzeń sterowania i przekazywania informacji w systemach transportowych.
- Treści kształcenia:
- Treść wykładu:
Klucz tranzystorowy. Tranzystor bipolarny i unipolarny jako klucz. Funkcje i wyrażenia boolowskie. Aksjomaty algebry Boole’a. Typu i formaty danych. Liczby binarne. Naturalny kod dwójkowy, kod dwójkowo - dziesiętny BCD, kod heksadecymalnyn (zapis heksadecymalny liczb i ciągów binarnych). Typ całkowitoliczbowy - zapis znak - moduł, zapis uzupełnienia do jednego U1, zapis uzupełniania do dwóch U2, typ znakowy ASCII, typ stałoprzecinkowy. typ zmiennoprzecinkowy - standard IEEE 754. Kombinacyjne układy cyfrowe. Bramki logiczne – symbole, funkcje logiczne. Konstrukcje bramek logicznych. Bramki TTL, CMOS, trójstanowe, z otwartym kolektorem (drenem) transmisyjne. Kodery, dekodery, transkodery. Multipleksery i demultipleksery. Sumatory. Jednostka arytmetyczno logiczna. Sekwencyjne układy cyfrowe. Przerzutniki - symbole, rodzaje i działanie. Przykładowe realizacje układów kombinacyjnych – rejestry i liczniki. Pamięci komputerów: ulotne z dostępem swobodnym, ulotne bez swobodnego dostępu, nieulotne. Organizacja modułów pamięci. Mechanizm korekcji błędu w modułach pamięci (bity parzystości z wykorzystaniem kodu Hamminga). Pamięć podręczna. Zjawisko lokalności odniesień. Umiejscowienie pamięci podręcznej. Struktura pamięci podręcznej i pamięci głównej urządzeń cyfrowych. Układy programowalne – rodzaje, właściwości ogólne. Działanie urządzeń cyfrowych. Mikroprocesor- budowa ogólna. Architektura RISC i CISC. Rejestry mikroprocesora. Podstawowy cykl rozkazu. Cykl rozkazu z przerwaniami. Klasy przerwań. Układy otoczenia procesora - chipset. Mostek północny i mostek południowy. Magistrala PCI. Architektura urządzeń cyfrowych z magistralą PCI. Struktura magistrali. Linie danych, linie adresowe, linie sterowania. Rozkazy magistrali. Arbitraż w magistrali PCI. Układy wejścia –wyjścia urządzeń cyfrowych. Zasady realizacji operacji wejścia - wyjścia: programowane wejścia wyjścia, wejścia wyjścia sterowane przerwaniami, bezpośredni dostęp do pamięci (DMA). Szeregowy i równoległy interfejs wejścia - wyjścia. Zasada działania. Rola bufora. Konfiguracje dwupunktowe i wielopunktowe połączeń modułów wejścia - wyjścia i urządzeń peryferyjnych. Wielopunktowa konfiguracja szeregowa: USB i IEEE 1394 FireWire. Cechy tej konfiguracji. Wielopunktowa konfiguracja równoległa: magistrala SCSI.
Treść ćwiczeń audytoryjnych:
Arytmetyka systemów cyfrowych (kody cyfrowe: naturalny dziesiętny, naturalny dwójkowy, heksadecymalny, BCD, 1 z 10, Greya, U1, U2; zamiana; dodawanie). Punkt pracy tranzystora bipolarnego. Klucz tranzystorowy. Bramki z otwartym kolektorem.
- Metody oceny:
- Zaliczenie przedmiotu odbywa się poprzez przeprowadzenie dwóch sprawdzianów pisemnych składających się z części zadaniowej i teoretycznej.
- Egzamin:
- Literatura:
- Wawrzyński W.: Podstawy współczesnej elektroniki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki. Tom 2. WKiŁ, Warszawa 2003
Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego. WNT, Warszawa 2000,2003
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się